可以提供超大质量在通往命运的漫长螺旋式旅程结束时，他们需要刹车来让他们撞在一起。
根据新的数学模型，被称为最终秒差距问题的难题可以通过自相互作用粒子的存在来解决仍然聚集在，让他们能够跨越他们之间的最后距离。
这一发现表明，赋予宇宙额外引力的神秘物质必须能够与自身相互作用，因为这个问题无法用非相互作用的暗物质模型来解决。
“我们表明，包括以前被忽视的暗物质的影响可以帮助超大质量黑洞克服分离和合并的最后差距，”说多伦多大学和麦吉尔大学的物理学家贡萨洛·阿隆索·阿尔瓦雷斯。 “我们的计算解释了这种情况是如何发生的，与之前的想法相反。”
在星系中心发现的超大质量黑洞给天文学家带来了一个巨大的谜团。我们知道，尺寸更小的黑洞是由大质量恒星的塌缩核心形成的，这些恒星已经耗尽了聚变燃料并退出了宇宙。这些较小的质量;最大的迄今为止检测到的合并产生了一个质量当量的物体。
超大质量黑洞的质量是太阳质量的数百万至数十亿倍。可以合理地假设它们可以通过与其他怪物大小的黑洞合并而变得那么大。我们甚至发现了超大质量当它们的星系合并后，，看似。
然而，目前尚不清楚的是这些超大质量黑洞是如何碰撞的。根据模型，当超大质量黑洞相互环绕时，它们将轨道能量转移到周围的恒星和气体上，导致它们的轨道变得越来越小。随着它们的距离缩小，能够窃取它们动力的东西的数量也会减少。
当它们相距大约一秒差距（大约 3.2 光年）时，它们的银河系邻居就不再支持进一步的轨道衰变，因此黑洞的轨道可能会稳定很长一段时间。多长时间？嗯，至少比宇宙存在的时间还要长。
确定超大质量黑洞过去是否真正合并的一种方法是;当大质量改变速度时，它们会在时空结构中引起巨大的涟漪。如果超大质量黑洞在整个宇宙中发生碰撞，那么应该会出现一种标志性的背景“嗡嗡声”，即非常低频的引力波不断在整个宇宙中荡漾。
我们终于，。这表明我们错过了超大质量黑洞碰撞故事的关键部分。
这是最终秒差距问题。
暗物质可能是我们所缺少的。然而，根据之前超大质量黑洞合并的模型，它们的引力相互作用也应该将暗物质粒子从系统中喷射出来，否则这些粒子可能会吸收最后一点轨道能量。
现在，暗物质的问题是我们不知道它是什么。它不会与超出其引力范围的宇宙正常物质相互作用，这使得探测起来极其困难。实际上，我们将其称为暗物质，作为一个占位符术语，科学家们正试图通过以其他方式研究宇宙的行为来弄清楚它的属性。
阿隆索-阿尔瓦雷斯和他的同事想知道我们是否太仓促地放弃暗物质作为解决方案，因此他们设计了数学模型来测试它。他们发现暗物质与自身相互作用可以停留在正在合并的超大质量黑洞附近——给黑洞一些东西来传递它们最后的轨道能量，这样它们最终可以拥抱在一起，形成一个超大的超大质量黑洞。
目前，结果还相当理论化，但它们做出了可以观察到的预测。例如，研究结果预测，背景嗡嗡声，其中的暗示已经被看到。这些结果还可以用来了解整个宇宙中围绕星系的暗物质晕，因为粒子必须在星系尺度上相互作用才能解决最终的秒差距问题。
最后，研究人员表示，他们的发现代表了解开暗物质之谜的新工具。
“我们的工作是帮助我们理解暗物质粒子性质的新方法，”说阿隆索-阿尔瓦雷斯。 “我们发现黑洞轨道的演化对暗物质的微观物理非常敏感，这意味着我们可以利用超大质量黑洞合并的观测来更好地理解这些粒子。”
该研究发表于物理评论快报。
