Каждая крупная галактика скрывает в центре сверхмассивную черную дыру, и чем больше сама галактика, тем больше её черная дыра. Но что связывает эти два объекта, учитывая, что черная дыра в миллионы раз меньше и легче своей галактики? Недавние исследования помогают понять этот загадочный механизм.

Тёмная материя и черные дыры: неожиданная связь

Исследование эллиптических галактик — форма, напоминающая футбольный мяч — пролило свет на то, как связаны рост черных дыр и масса галактики. Ученые обнаружили, что невидимая тёмная материя каким-то образом регулирует развитие черных дыр.

«Между количеством тёмной материи и размером черной дыры существует загадочная связь, несмотря на огромные различия в масштабах», — говорит ведущий автор исследования Акош Богдан из Гарвардско-Симмонсоновского центра астрофизики.

Что говорит наука о тёмной материи

Ранее учёные предполагали, что масса центральной черной дыры связана с общей массой звезд галактики. Однако новые данные указывают на более сильную корреляцию с тёмной материей, окружающей галактику. В основном, тёмная материя превосходит обычную материю в шесть раз и проявляется только через гравитацию.

Каждая галактика окружена тёмным гиперпространством, которое может весить триллионы солнечных масс и растягиваться на сотни тысяч световых лет.

Как исследование раскрывает тайны роста галактик

Богдан и его коллега из Принстонского университета, Энди Гулдинг, изучили более 3000 эллиптических галактик, используя движение звезд для оценки массы черных дыр. Дополнительные данные о горячем газе, окружающем галактики, помогли определить количество тёмной материи, ведь больше тёмной материи — больше удерживаемого горячего газа.

Результаты показали, что связь между массой тёмной материи и черной дырой сильнее, чем связь между черной дырой и массой звезд. Это говорит о том, что тёмная материя играет ключевую роль в формировании и росте галактик и их центральных черных дыр.

Модель формирования галактик и роль тёмной материи

Эллиптические галактики формируются в результате слияния меньших систем, в ходе которого звезды и тёмная материя смешиваются. Поскольку тёмная материя преобладает, она задает параметры роста новой галактики и ее центральной черной дыры.

«Объединение галактик создает гравитационный шаблон, который определяет дальнейшее развитие звезд, галактик и черных дыр», — объясняет Богдан.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.