[/כּוֹתֶרֶת]
לכל חובבי החומר האפל והאנרגיה האפלה שלכם בחוץ, עכשיו יש עוד 'חושך' חדש להוסיף לרשימה. זה נקרא 'לגימה אפלה', והוא כרוך בתהליך שעשוי להסביר כיצד הצליחו להיווצר חורים שחורים סופר-מאסיביים ביקום המוקדם. אסטרונומים מהמכללה האוניברסיטאית של לונדון (UCL) מציעים שבליעה אפלה התרחשה כאשר היו אינטראקציות כבידה בין ההילה הבלתי נראית של החומר האפל בצביר של גלקסיות לבין הגז המוטבע בהילת החומר האפל. זה התרחש כשהיקום היה בן פחות ממיליארד שנים. הם גילו שהאינטראקציות גורמות לחומר האפל ליצור מסה מרכזית קומפקטית, שעלולה להיות לא יציבה מבחינה כבידתית, ולהתמוטט. הקריסה הדינמית המהירה היא הלגימה האפלה.
ד'ר קרטיס סקסטון ופרופסור Kinwah Wu, שניהם ממעבדת Mullard Science Space של UCL, פיתחו מודל לחקר התהליך. לדבריהם, הלגימה האפלה הייתה מתרחשת מהר מאוד, מבלי שנפלט שמץ של קרינה אלקטרו-מגנטית.
ישנן מספר תיאוריות כיצד נוצרים חורים שחורים סופר מסיביים. אפשרות אחת היא שענן גז גדול יחיד מתמוטט. אחר הוא שחור שחור שנוצר בעקבות קריסת כוכב ענק בולע כמויות אדירות של חומר. אפשרות נוספת היא שמקבץ של חורים שחורים קטנים מתמזגים יחדיו. עם זאת, כל האפשרויות הללו נמשכות מיליוני שנים רבות והן עומדות בסתירה לתצפיות האחרונות המצביעות על כך שחורים שחורים היו נוכחים כשהיקום היה בן פחות ממיליארד שנים. בליעת חושך עשויה לספק פתרון לאופן עקיפה של איטיות הצטברות הגז, ומאפשרת הופעה מהירה של חורים שחורים ענקיים. המסה הכהה המושפעת בליבה הקומפקטית תואמת את קנה המידה של חורים שחורים סופר מסיביים בגלקסיות כיום.
נראה שחומר אפל שולט מבחינה כבידתית בדינמיקה של גלקסיות וצבירי גלקסיות. עם זאת, יש עדיין השערות רבות לגבי מקור, תכונות והתפלגות של חלקיקים כהים. למרות שנראה שחומר אפל אינו מקיים אינטראקציה עם אור, הוא מקיים אינטראקציה עם חומר רגיל באמצעות כוח הכבידה. 'מחקרים קודמים התעלמו מהאינטראקציה בין גז לחומר האפל', אמר סקסטון, 'אבל על ידי שילובו במודל שלנו, השגנו תמונה הרבה יותר מציאותית שמתאימה יותר לתצפיות ואולי גם השגנו קצת תובנות לגבי נוכחותם של חורים שחורים סופר-מאסיביים מוקדמים.'?
לפי המודל, פיתוח של מסה קומפקטית בליבה הוא בלתי נמנע. קירור על ידי הגז גורם לו לזרום בעדינות פנימה לכיוון המרכז. הגז יכול להיות עד 10 מיליון מעלות בפאתי ההילות, שקוטרם של כמה מיליוני שנות אור, עם אזור קריר יותר לכיוון הליבה, המקיף פנים חמים יותר בקוטר של כמה אלפי שנות אור. הגז אינו מתקרר ללא הגבלת זמן, אלא מגיע לטמפרטורה מינימלית, מה שמתאים היטב לתצפיות בקרני רנטגן של צבירי גלקסיות.
המודל גם חוקר לכמה מימדים נעים החלקיקים הכהים, שכן אלו קובעים את קצב התרחבות ההילה הכהה וסופגת ופולטת חום, ובסופו של דבר משפיעים על חלוקת המסה הכהה במערכת.
'בהקשר של המודל שלנו, גדלי הליבה הנצפים של הילות צביר גלקסיות והטווח הנצפה של מסת חורים שחורים ענקיים מרמזים שלחלקיקי חומר אפל יש בין שבע לעשר דרגות חופש', אמר סקסטון. 'עם יותר משש, האזור הפנימי של החומר האפל מתקרב לסף חוסר היציבות הכבידה, ופותח את האפשרות להתרחש בליעה אפלה.?
הממצאים פורסמו ב-Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
מָקוֹר: RAS