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Un nuevo estudio sugiere que los agujeros negros supermasivos podrían formarse a partir de materia oscura

Fecha :
24 de febrero de 2021
Fuente :
Real Sociedad Astronómica
Resumen :
Un nuevo estudio teórico ha propuesto un mecanismo novedoso para la creación de agujeros negros supermasivos a partir de materia oscura. El equipo internacional encontró que en lugar de los escenarios de formación convencionales que involucran materia 'normal', los agujeros negros supermasivos podrían formarse directamente a partir de materia oscura enregiones de alta densidad en los centros de las galaxias. El resultado tiene implicaciones clave para la cosmología en el Universo temprano.
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Ilustración del concepto de agujero negro imagen de archivo.
Crédito: © trahko / stock.adobe.com

Un nuevo estudio teórico ha propuesto un mecanismo novedoso para la creación de agujeros negros supermasivos a partir de materia oscura. El equipo internacional encontró que en lugar de los escenarios de formación convencionales que involucran materia 'normal', los agujeros negros supermasivos podrían formarse directamente a partir de materia oscura enregiones de alta densidad en los centros de las galaxias. El resultado tiene implicaciones clave para la cosmología en el Universo temprano, y está publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .

Exactamente cómo se formaron inicialmente los agujeros negros supermasivos es uno de los mayores problemas en el estudio de la evolución de las galaxias en la actualidad. Los agujeros negros supermasivos se han observado ya 800 millones de años después del Big Bang, y no se explica cómo pudieron crecer tan rápido.

Los modelos de formación estándar involucran materia bariónica normal, los átomos y elementos que forman las estrellas, los planetas y todos los objetos visibles, colapsando bajo la gravedad para formar agujeros negros, que luego crecen con el tiempo. Sin embargo, el nuevo trabajo investiga el potencialexistencia de núcleos galácticos estables hechos de materia oscura y rodeados por un halo de materia oscura diluida, encontrando que los centros de estas estructuras podrían llegar a estar tan concentrados que también podrían colapsar en agujeros negros supermasivos una vez que se alcance un umbral crítico.

Según el modelo, esto podría haber sucedido mucho más rápido que otros mecanismos de formación propuestos, y habría permitido que se formaran agujeros negros supermasivos en el Universo temprano antes de las galaxias que habitan, contrariamente a lo que se entiende actualmente.

Carlos R. Argüelles, investigador de la Universidad Nacional de La Plata e ICRANet que dirigió la investigación comenta: "Este nuevo escenario de formación puede ofrecer una explicación natural de cómo se formaron los agujeros negros supermasivos en el Universo temprano, sin requerir formación estelar previa onecesidad de invocar agujeros negros semilla con tasas de acreción poco realistas ".

Otra consecuencia intrigante del nuevo modelo es que la masa crítica para el colapso en un agujero negro podría no alcanzarse para halos de materia oscura más pequeños, por ejemplo, los que rodean a algunas galaxias enanas. Los autores sugieren que esto podría dejar galaxias enanas más pequeñas conun núcleo central de materia oscura en lugar del esperado agujero negro. Tal núcleo de materia oscura aún podría imitar las firmas gravitacionales de un agujero negro central convencional, mientras que el halo exterior de materia oscura también podría explicar las curvas de rotación de galaxias observadas.

"Este modelo muestra cómo los halos de materia oscura podrían albergar concentraciones densas en sus centros, lo que puede desempeñar un papel crucial para ayudar a comprender la formación de agujeros negros supermasivos", agregó Carlos.

"Aquí hemos probado por primera vez que tales distribuciones de materia oscura núcleo-halo pueden formarse en un marco cosmológico y permanecer estables durante la vida del Universo".

Los autores esperan que más estudios arrojen más luz sobre la formación de agujeros negros supermasivos en los primeros días de nuestro Universo, así como también investigar si los centros de galaxias no activas, incluida nuestra propia Vía Láctea, pueden albergar estosnúcleos densos de materia oscura.


Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Real Sociedad Astronómica . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.


Referencia de la revista :

  1. Carlos R Argüelles, Manuel I Díaz, Andreas Krut, Rafael Yunis. Sobre la formación y estabilidad de los halos fermiónicos de materia oscura en un marco cosmológico . Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society , 2021; 502 3: 4227 DOI: 10.1093 / mnras / staa3986

cite esta página :

Royal Astronomical Society. "Un nuevo estudio sugiere que los agujeros negros supermasivos podrían formarse a partir de la materia oscura". ScienceDaily. ScienceDaily, 24 de febrero de 2021. .
Royal Astronomical Society. 2021, 24 de febrero. Un nuevo estudio sugiere que los agujeros negros supermasivos podrían formarse a partir de materia oscura. ScienceDaily . Obtenido el 24 de febrero de 2021 de www.science-things.com/releases/2021/02/210224100835.htm
Royal Astronomical Society. "Un nuevo estudio sugiere que los agujeros negros supermasivos podrían formarse a partir de la materia oscura". ScienceDaily. Www.science-things.com/releases/2021/02/210224100835.htm consultado el 24 de febrero de 2021.

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