Nedbrytning av mörk materia kan ha påverkat bildandet av supermassiva svarta hål tidigt.

StockholmForskare är förbryllade över upptäckten av supermassiva svarta hål strax efter Big Bang. Dessa enorma objekt brukar vanligtvis ta miljarder år att bildas. Men James Webb Space Telescope har funnit dem i ett mycket yngre universum, vilket väcker frågor om hur de kunde bildas så snabbt.

Forskare vid UCLA föreslår att mörk materia kan förklara hur tidiga supermassiva svarta hål bildades. I det unga universum svalnade vätegas moln snabbt på grund av molekylärt väte, vilket ledde till att gasen bröts upp i mindre delar istället för att bilda ett stort svart hål. Mörk materiepartiklar, genom att förfalla och avge fotoner, kan ha bromsat denna avkylning och hållit gasen tillräckligt varm för att smälta samman till massiva moln. Dessa moln kollapsade sedan till supermassiva svarta hål.

Partikelfysiker har länge spekulerat kring mörk materia:

• Vissa mörk materiepartiklar kan förfalla över tid och avge strålning.
• Denna strålning skulle kunna påverka molekylärt väte och därmed påverka hur gasen kyls och kondenseras.
• Genom att förändra gasens kylhastighet skulle man kunna möjliggöra bildandet av stora moln istället för mindre strukturer.

Denna forskning indikerar att mörk materia kan ha en aktiv roll i universum genom att påverka betydande kosmiska händelser. Mörk materia värmer upp vätgas genom att avge fotoner, vilket hindrar gasen från att dela sig i mindre delar. Detta gör att gasen kan förbli som ett stort moln och ger gravitationen tillräckligt med tid att bilda ett supermassivt svart hål.

Läs också:

Idag · 23:07

Ny forskning: Så kan hjärnforskningen bli mer tillförlitlig och förbättra forskningsresultat

Denna studie antyder att mörk materia kan bestå av olika typer av partiklar, vissa som varar och andra som bryts ner. Om nedbrytningen av mörk materia genererar tillräckligt med energi för att påverka gasens beteende i det tidiga universum, kan det bidra till att förklara hur supermassiva svarta hål bildades så snabbt. Denna idé kopplar mörk materians beteende till observerbara händelser i rymden.

Denna idé kan hjälpa oss att förstå mer om hur galaxer bildades för länge sedan. Eftersom supermassiva svarta hål oftast befinner sig i galaxernas mitt, kan tidiga svarta hål ha haft en större påverkan på utformningen av galaxer än vi tidigare trott. Detta kan förändra hur vi studerar galaxers skapelse och utveckling över tid.

Forskarna föreslår att mörk materia påverkar bildandet av svarta hål. Denna idé bidrar till att lösa ett mysterium och öppnar för ny forskning kring mörk materia. Den leder till en bättre förståelse av hur universum utvecklas, och visar att vanlig materia och mörk materia är tätt sammankopplade i formandet av universum från dess tidiga stadier.