Что ж, темная материя, как ни крути, всё же материя. И хотя она не поглощает, не излучает и не отражает свет, и не взаимодействует с обычной материей, она имеет массу и гравитацию, а все что имеет массу и гравитацию должно реагировать с черной дырой.
Астрофизики внимательно изучают темную материю, пытаясь понять ее свойства, формы проявления и так далее. Они уже поняли, что данная субстанция, поглощаемая черной дырой, будет вести себя несколько иначе, чем обычная материя.
Когда темной материи много, и она находится в непосредственной близости от черной дыры, она должна падать чрезвычайно быстро в процессе, называемом неуправляемая аккреция. Однако астрофизики с осторожностью относятся к такому выводу, поскольку считают, что доля темной материи в массе вещества, поглощаемого типичной черной дырой, не должна быть слишком высокой. И вот почему.
Безудержная аккреция неизбежно привела бы к раздуванию черных дыр до такой степени, что они искажали бы формы галактик до неузнаваемости. Но этого не происходит, даже со сверхмассивными черными дырами, которые, как считается, занимают центры большинства галактик, включая и наш Млечный Путь. Это означает, что плотность темной материи в этих регионах не так уж высока.
Теперь по сути – возьмем, к примеру, облако обычной материи с источником гравитации внутри (звезда, планета, черная дыра, всё что угодно). Когда обычная материя падает к этому источнику гравитации, она становится плотнее и горячее. Часть ее кинетической энергии преобразуется в волны давления и, в конечном счете, в свет и тепло, которое излучается в космос. Таким образом, обычная материя теряет кинетическую энергию, поскольку образует все более компактное облако вокруг этого источника гравитации.
Темная материя, напротив, не взаимодействует ни с чем. У нее нет давления. И даже если она становится плотнее, ее частицы не сталкиваются друг с другом. Не существует механизма рассеивания, который бы преобразовывал ее кинетическую энергию в тепло.
Теперь, упасть в черную дыру непросто. Гравитация черной дыры — это не магия. На определенном расстоянии она не сильнее гравитации звезды, из которой она получилась. Большинство частиц обычной материи, даже когда падают на черную дыру, промахиваются и убегают в космос с противоположной стороны, следуя по гиперболической орбите. (Или, вернее, убегали бы, если б не теряли кинетическую энергию через вышеупомянутый процесс рассеивания.)
Поэтому частицы материи, теряя достаточно кинетической энергии, застревают на орбите вокруг черной дыры. Как только их становится много, они начинают образовывать заметную структуру, которую называют аккреционным диском. Этот «диск» — плоский блин закрученной материи, из-за внутреннего трения непрерывно теряющий энергию и, таким образом, падающий в сторону черной дыры.
Темная материя не такая, она не сформирует аккреционный диск и не имеет диссипативного механизма, поэтому если она не идет точным путем прямо «в яблочко», она в черную дыру не попадает, когда проходит мимо. Другими словами, частицы темной материи захватываются черной дырой с гораздо меньшей эффективностью, чем частицы обычной материи.
Лично я считаю, что темная материя будет просто крутиться вокруг черной дыры и снова возвращаться в космос, если только случайно не свалится за горизонт событий.
Но что происходит с темной материей, когда она падает за горизонт событий и достигает сингулярности? Этот вопрос, на мой взгляд, ГОРАЗДО интереснее. Мы не знаем, что там происходит с обычной материей (хотя, в общем, можем предположить), но что там происходит с темной материей… даже трудно себе представить. А жаль.