После начала работы космического телескопа JWST астрономы столкнулись с неожиданной загадкой. Телескоп обнаружил сверхмассивные черные дыры уже через 500 миллионов лет после Большого взрыва, хотя по классическим представлениям на их рост до таких размеров требовалось не менее миллиарда лет. Это заставило исследователей искать альтернативные механизмы быстрого формирования космических гигантов. Одна из новых гипотез предполагает, что ключевую роль могла сыграть темная материя — невидимое вещество, составляющее большую часть массы Вселенной.
Команда учёных из Калифорнийского университета в Риверсайде предложила сценарий, при котором частицы темной материи постепенно распадались и выделяли небольшое количество энергии. Этого могло хватить, чтобы изменить состояние первичных облаков водорода и ускорить их прямой коллапс в зародыши будущих черных дыр. Обычно считается, что черные дыры появляются после смерти массивных звёзд, а затем медленно растут за счёт поглощения вещества и слияний. Однако такой путь слишком медленный для ранней Вселенной. Поэтому идея прямого коллапса огромных газовых облаков выглядит более подходящей, особенно если дополнительную энергию обеспечивала темная материя.
Руководитель исследования Яш Аггарвал отметил, что распадающаяся темная материя могла серьёзно повлиять на развитие первых галактик и звёзд. Это, по его словам, помогает сократить разрыв между наблюдениями телескопа JWST и существующими теориями. Учёные также попытались оценить возможные свойства таких частиц. По их расчётам, подходящий диапазон массы темной материи может составлять от 24 до 27 электронвольт — именно в этом случае энергии достаточно для запуска нужных процессов.
Темная материя остаётся одной из главных загадок современной физики. Она не взаимодействует со светом и не может наблюдаться напрямую, однако её гравитационное влияние заметно по движению галактик и структуре Вселенной.
Если новая гипотеза подтвердится, сверхмассивные черные дыры могут стать неожиданным космическим индикатором свойств темной материи.
