暗黒物質の崩壊と初期の巨大ブラックホール ^{CEFR B2}

新しい研究は、暗黒物質の崩壊（decays of dark matter）が初期宇宙に現れた異常に大きなブラックホールの起源を説明し得ると示唆しています。研究は、崩壊する暗黒物質が放出するエネルギーが初期ガスの熱化学を変え、一部のガス雲が星を経ずに直接ブラックホールへと崩壊する条件を作ると主張します。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による観測は、こうした直接崩壊で形成された可能性のある巨大ブラックホールを示し続けています。

今回の解析は、従来の説明で必要とされた、前駆星雲に近接する星からの照射という稀な偶然に代わり、暗黒物質の崩壊がより一般的に直接崩壊を促す可能性を示しました。研究チームは、崩壊する各粒子が供給するエネルギーは非常に小さく、単三電池のエネルギーの10億兆分の1程度で十分だと述べています。

共著者らは、崩壊するアクシオンの下でガスの熱化学的挙動をモデル化し、暗黒物質の質量が特定の範囲にあると直接崩壊に有利な条件が生じることを示しました。研究はカリフォルニア大学リバーサイド校と国立科学財団の支援を受けています。