Черните дупки в ранната Вселена се оказаха много повече от очакваното

Ново откритие на екип астрономи хвърля светлина върху загадката на формирането на масата на свръхмасивните черни дупки в ранната Вселена. При нормални условия скоростта на поглъщане на материята не би им позволила да нараснат до наблюдаваните размери. Алтернативните хипотези също не успяват да обяснят явлението.

Най-малкото, новото преброяване на свръхмасивните черни дупки в ранната Вселена показва много повече такива обекти, отколкото се смяташе досега.

В ново проучване, използващо наблюденията на телескопа Хъбъл (потвърдени от наблюденията на телескопа „Джеймс Уеб“ в отделна статия), астрономите търсят свръхмасивни дупки (СЧД) и признаци за тяхното съществуване през първите милиарди години след Големия взрив. Толкова далеч (или толкова рано) свръхмасивните дупки са откриваеми само под формата на квазари – активни ядра на галактики или всъщност, активно захранващи свръхмасивни черни дупки в техните центрове.

Проблемът е, че не всички СЧД могат да бъдат открити по този начин. Черните дупки могат да поглъщат падащи върху тях падащи върху тях порции материя и дълго време да останат невидими на такива разстояния, защото при липса на акреция те не излъчват нищо. Именно това са открили учените, за което съобщават в статия в Astrophysical Journal Letters.

Оказва се, че в ранната Вселена е имало много повече много по-малко ярки черни дупки, отколкото предполагаха предишните оценки. Откритието е важно, защото може да ни помогне да разберем как са се образували и защо много от тях изглеждат по-масивни от очакваното.

В статията си учените заключават, че в ранната Вселена има многократно повече черни дупки с голяма маса, отколкото се смяташе досега. Стандартният космологичен модел не допуска образуването на толкова много масивни зародиши на черни дупки от колапс на облаци от материя. На него просто не биха му стигнали натрупвания на тъмна материя, които биха осигурили колапс на материята преди раждането на наблюдаваното количество масивни черни дупки или техни ембриони. Така учените стигат до извода, че механизмът на многократното образуване на свръхмасивни черни дупки в ранната Вселена би могъл да бъде и друг.

Алтернативен или допълнителен механизъм за появата на ембрионите на свръхмасивни черни дупки учените предлагат да се търси в някои първични звезди.

Обикновено звезда с определена маса, след като се превърне в свръхнова, би колабирала ядрото си, преди да се превърне в черна дупка, но ако ядрото на първичната звезда е било запълнено с тъмна материя, това би забавило началото на ядрения синтез на обичайния етап и би позволило на звездата да придобие хиляди пъти по-голяма маса от нейната. В крайна сметка ядрото ѝ все пак би се свило под действието на гравитацията и би се превърнало в черна дупка, но това щеше да бъде вече първоначално масивна черна дупка, чиято динамика на захранване вече се вписва добре в известната еволюция на тези обекти.

Теоретично астрономите могат да открият такива „тъмни“ звезди и дори да ги уловят в процеса на експлозия на свръхнова, но за това ще са необходими усилията и координираните действия на много учени.