La materia oscura potrebbe spiegare la rapida formazione di enormi buchi neri primordiali

RomeGli scienziati sono perplessi dalla scoperta di buchi neri supermassicci poco dopo il Big Bang. Questi enormi corpi celesti di solito impiegano miliardi di anni per formarsi. Tuttavia, il Telescopio Spaziale James Webb li ha individuati in un universo molto più giovane, sollevando interrogativi su come siano nati così rapidamente.

I ricercatori dell'UCLA ipotizzano che la materia oscura possa spiegare la formazione dei primi buchi neri supermassicci. Nell'universo primordiale, le nubi di gas idrogeno si raffreddavano rapidamente a causa dell'idrogeno molecolare, causando la frammentazione del gas anziché la formazione di grandi buchi neri. Le particelle di materia oscura, decadendo e rilasciando fotoni, potrebbero aver rallentato questo raffreddamento, mantenendo il gas sufficientemente caldo per fondersi in nubi massicce. Queste nubi, a loro volta, collassavano formando buchi neri supermassicci.

Gli studiosi delle particelle hanno da tempo ipotizzato l'esistenza della materia oscura:

• Alcune particelle di materia oscura potrebbero decadere nel tempo, emettendo radiazioni.
• Queste radiazioni potrebbero disturbare l'idrogeno molecolare, influenzando il raffreddamento e la condensazione del gas.
• Manipolare il tasso di raffreddamento del gas potrebbe permettere la formazione di grandi nubi anziché di strutture più piccole.

Questa ricerca indica che la materia oscura potrebbe avere un ruolo attivo nell'universo, influenzando eventi cosmici significativi. La materia oscura riscalda il gas idrogeno tramite l'emissione di fotoni, impedendo al gas di frammentarsi. Questo consente al gas di rimanere come una grande nube, dando alla gravità il tempo necessario per formare un buco nero supermassiccio.

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Questo studio indica che la materia oscura potrebbe essere composta da vari tipi di particelle, alcune stabili e altre che si disintegrano. Se la disintegrazione della materia oscura rilasciasse abbastanza energia da influenzare il comportamento del gas nell'universo primordiale, ciò potrebbe spiegare come si siano formati così rapidamente i buchi neri supermassicci. Questa teoria collega il comportamento della materia oscura agli eventi osservabili nello spazio.

Questa teoria potrebbe farci comprendere meglio la formazione delle galassie nell'universo primordiale. Poiché i buchi neri supermassicci si trovano solitamente al centro delle galassie, i buchi neri antichi potrebbero aver avuto un ruolo più significativo nel modellare le galassie di quanto supponessimo. Questo potrebbe rivoluzionare il nostro approccio allo studio della nascita e dell'evoluzione delle galassie nel tempo.

I ricercatori propongono che la materia oscura influenzi la formazione dei buchi neri. Questa teoria aiuta a risolvere un mistero e apre nuove strade di ricerca sulla materia oscura. Permette una comprensione più approfondita di come l'universo si evolve, dimostrando che la materia ordinaria e la materia oscura sono strettamente collegate nel modellare l'universo fin dalle sue fasi iniziali.