Ensimmäiset jättiläiset mustat aukot kasvoivat erittäin nopeassa tahdissa naapurimaiden galaksien "avun" ansiosta, jonka säteily estti tähtiä muodostumasta maailmankaikkeuden tulevien jättiläisten "alkioihin" Nature Astronomy -lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
”Galaksin romahtaminen ja miljoonan auringon painoisen mustan aukon muodostuminen tapahtuu tässä tapauksessa vain 100 tuhatta vuotta, kosmisten standardien mukaan hetkessä. Muutaman miljoonan vuoden kuluttua se kasvaa miljardiksi aurinkoksi, mikä on huomattavasti nopeampaa kuin odotimme näkevämme”, sanoi Zoltan Haiman Columbian yliopistosta New Yorkista (USA).
Uskotaan, että massiivisimpien galaksien keskuksissa asuu supermassiivisia mustia reikiä, joiden massa voi vaihdella miljoonasta miljardiin Auringon omaan. Syyt näiden esineiden muodostumiseen eivät ole vielä täysin selviä. Tutkijat uskoivat alun perin, että tällaiset esineet syntyivät samalla tavalla kuin heidän "normaalit" serkkunsa - tähteiden painovoiman romahtamisen ja sitä seuraavan useiden suurten mustien reikien yhdistymisen seurauksena.
Maailmankaikkeuden ensimmäisten galaksien havainnot saivat astrofysiikot kyseenalaistamaan - osoittautui, että ne asuvat mustissa reikissä, joiden massa on kymmeniä miljardeja aurinkoja. Sellaisilla esineillä, kuten laskelmat osoittavat, ei yksinkertaisesti olisi aikaa kasvaa niin suureksi, jos ne syntyisivät pieninä. Siksi jotkut tutkijat alkoivat uskoa, että supermassiiviset mustat aukot syntyvät eksoottisemmissa tilanteissa - "puhtaan" atomivedyn jättiläisten pilvien romahduksen seurauksena tai pimeän aineen kohoumien takia.
Hyman ja hänen kollegansa ovat ehdottaneet toista epätavallista skenaariota maailmankaikkeuden suurimpien mustien reikien syntymästä, joissa avainasemassa ei ole heidän "alkionsa", vaan heidän avaruusnaapurinsa - muut suuret galaksit.
Suurin este mustien reikien kasvuun on Hymanin mukaan tähdet tai pikemminkin niiden muodostumisprosessi. Kun mustia reikiä alkaa kasvaa, aineen ryppyjä, sumuja, joissa syntyy kymmeniä ja satoja tähtiä, ilmestyy "alkioonsa". Tähdet houkuttelevat kaasua ja estävät sitä liikkumasta kohti mustaa reikää, minkä vuoksi sen kasvu itse asiassa pysähtyy.
Tähtien muodostumisprosessi voidaan pysäyttää, jos sillä hetkellä, kun mustan aukon "alkio" puristetaan, siinä olevat vetymolekyylit jakautuvat yksittäisiksi atomiksi tai ioneiksi. Tämä, kuten Hyman ja hänen kollegansa ehdottivat, voitaisiin saavuttaa melko suurella galaksilla, jossa huomattava määrä nuoria tähtiä säteilee suuria määriä röntgen- ja ultraviolettisäteilyä.
Tutkijat ovat kokeilleet tätä ajatusta luomalla varhaisen maailmankaikkeuden tietokonemallin, jonka ensimmäiset galaksit ja mustien reikien siemenet asuttavat. Kuten heidän laskelmansa osoittivat, suuret galaksit voivat todella kiihdyttää mustien reikien kasvua "naapureissaan", jos ne sijaitsevat tietyllä etäisyydellä heistä ja joilla on oikea massa ja vaaleus. Sitten naapurina sijaitsevissa galakseissa oleva kaasu hajoaa atomiksi, mutta se ei kuumene niin paljon, että galaksi yksinkertaisesti hajoaa osiin muodostamatta mustaa reikää.
Mainosvideo:
Kaikki nämä laskelmat, kuten tutkijat korostavat, eivät sulje pois vaihtoehtoisia skenaarioita maailman suurimpien mustien reikien muodostumiselle. Hyman ja hänen kollegansa toivovat, että James Webbin teleskoopin, maailman suurimman kiertävän teleskoopin, laukaiseminen auttaa näkemään nämä varhaiset galaksit ja ymmärtämään, auttoivatko ne todella mustia aukkoja kasvamaan vai muodostuivatko ne jollain muulla tavalla.