При условии, что темная материя сливается в гало вокруг и внутри галактики, а гравитация, по-видимому, влияет на темную материю так же, как и на обычную материю, возможно ли, чтобы темная материя слилась в черную дыру и не включала бы массу черной дыры обычная материя и темная материя.
Это возможно. Они пытаются увидеть, подходят ли данные. Думаю маловероятно, но тут есть плюсы и минусы.
В http://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/nasa-scientist-suggests-possible-link-between-primordial-black-holes-and-dark-matter они пытаются выдвинуть гипотезу о том, что темная материя черная. дыры образовались в первую секунду после Большого Взрыва. Они подсчитали, что если массы, как правило, близки к массе черных дыр, обнаруженных слиянием LIGO в 2015 году, около 30 солнечных масс, это воспроизводит астрофизические данные, наблюдаемые для космического рентгеновского и инфракрасного излучения. Я не следил за их расчетами.
Существуют значительные ограничения на то, сколько черных дыр может существовать при разных размерах массы, и эти ограничения не благоприятствуют более крупным. Ограничения связаны с реликтовым излучением, гравитационным линзированием и т. д. Возможные размеры зависят от того, как поздно они образовались, чем позже, тем больше. Тем не менее, люди ищут больше данных. Космический гамма-телескоп Ферми ищет рентгеновские лучи от меньших черных дыр, которые примерно сейчас заканчивают испаряться из-за излучения Хокинга. См. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Primordial_black_hole .
Мне нравится аргумент Кроуэлла о том, что темной материи будет нелегко рассеивать энергию при формировании первичных черных дыр. Склонен говорить, что черные дыры вряд ли состоят из темной материи. Однако, см. ниже, если темная материя холодная (то есть медленная), это может быть возможно. Тем не менее, первичные черные дыры, на которые я ссылаюсь в поисках выше, представляют собой обычное вещество, сформированное не в результате звездного коллапса, а в результате достаточного сжатия пузырьков радиационного давления, которые становятся достаточно маленькими в достаточно большой массе, чтобы коллапсировать напрямую. Это то, что ищет справочник НАСА по поиску первичных черных дыр.
С другой стороны, я видел обзоры в других местах, в которых описывались пределы MACHOS, как источников темной материи, с черными дырами, включая первичные, но не слишком маленькие, являющиеся источниками. На https://en.m.wikipedia.org/wiki/Dark_matter_halo описаны ограничения темной материи на MACHOS и показано, что они в основном исключены. Текущая предпочтительная гипотеза состоит в том, что это, вероятно, слабаки. См. также сводку на http://curious.astro.cornell.edu/about-us/88-the-universe/black-holes-and-quasars/observation-of-black-holes/421-could-the-universe . -s-темная-материя-состоящая-из-черных-дыр-продвинутых . Предполагается, что вимпы представляют собой холодную темную материю, но более мелкие массивные частицы, а не более крупные тела.
Черная дыра в облаке темной материи может поглощать эти частицы так же, как и любая другая форма материи. Однако маловероятно, что темная материя может образовывать черные дыры, если только эти частицы не взаимодействуют с другими неизмеримыми силами, которые рассеивают энергию. Если они имеют чисто гравитационную природу, то облако темной материи описывается теоремой Вириала с величиной кинетической энергии, равной половине величины потенциальной энергии.
Черная дыра образуется из-за того, что материя рассеивает много энергии. Звезда истощает свой ядерный термоядерный источник в ядре, и гравитация взрывает его. Звезды формируются прежде всего из-за диссипативных взаимодействий. Система теряет много тепла, чтобы создать имплозию активной зоны. Если темная материя является чисто гравитационной или, возможно, слабо взаимодействующей, то не может быть рассеяно достаточно энергии, чтобы привести эту материю в сжатую конфигурацию, сначала в звезду, а затем, в конечном итоге, в сжатие звездного ядра.
Боб Би