Първите гигантски черни дупки растяха с изключително бърза скорост благодарение на "помощта" на съседните галактики, чието излъчване не позволяваше на звездите да се образуват вътре в "ембрионите" на бъдещите гиганти на Вселената, според статия, публикувана в списанието Nature Astronomy.
„Сривът на галактика и образуването на черна дупка с маса от милион слънца се случва в този случай само за 100 хиляди години, миг по космически стандарти. След няколко милиона години той нараства до маса от милиард слънца, което е забележимо по-бързо, отколкото очаквахме да видим “, казва Золтан Хайман от Колумбийския университет в Ню Йорк (САЩ).
Смята се, че центровете на най-масивните галактики са дом на супермасивни черни дупки, чиято маса може да варира от милион до милиарди от тези на Слънцето. Причините за образуването на тези обекти все още не са напълно ясни. Първоначално учените смятали, че подобни предмети са възникнали по същия начин като техните "нормални" братовчеди - в резултат на гравитационния срив на звездите и последващото сливане на няколко големи черни дупки.
Наблюденията на първите галактики във Вселената накараха астрофизиците да се съмняват в това - оказа се, че те са обитавани от черни дупки с маса от десетки милиарди слънца. Такива обекти, както показват изчисленията, просто нямаше да имат време да нараснат до такъв размер, ако се родиха малки. Затова някои учени започнаха да вярват, че свръхмасивните черни дупки се раждат според по-екзотични сценарии - в резултат на срутването на гигантски облаци от "чист" атомен водород или поради наличието на бучки тъмна материя в тях.
Хайман и неговите колеги предложиха друг необичаен сценарий за раждането на най-големите черни дупки във Вселената, в който ключовата роля играят не техните „ембриони“, а космическите им съседи - други големи галактики.
Основната пречка за растежа на черните дупки, според Хайман, са звезди, или по-скоро процесът на тяхното образуване. Когато черните дупки започват да растат, вътре в "ембриона им" се появяват бучки от материя, мъглявини, където се раждат десетки и стотици звезди. Звездите ще привлекат газ и ще му попречат да се движи към черната дупка, поради което растежът му всъщност спира сам по себе си.
Процесът на образуване на звезди може да бъде спрян, ако в момента, в който "ембрионът" на черна дупка се компресира, молекулите на водорода в него ще се разделят на отделни атоми или йони. Това, както предположиха Хайман и неговите колеги, може да се осъществи от доста голяма галактика със значителен брой млади звезди, излъчващи големи количества рентгенови лъчи и ултравиолетово лъчение.
Учените са тествали тази идея, като са създали компютърен модел на ранната Вселена, обитаван от първите галактики и семената на черните дупки. Както показаха техните изчисления, големите галактики всъщност могат да ускорят растежа на черни дупки в своите „съседи“, ако са разположени на определено разстояние от тях и имат правилната маса и яркост. Тогава газът в съседните галактики се разпада на атоми, но не се нагрява толкова много, че галактиката просто се разпада на части, без да образува черна дупка.
Промоционално видео:
Всички тези изчисления, както подчертават учените, не изключват алтернативни сценарии за формирането на най-големите черни дупки във Вселената. Хайман и неговите колеги се надяват, че пускането на телескопа на Джеймс Уебб, най-големия орбитален телескоп в света, ще помогне да се видят тези ранни галактики и да се разбере дали те наистина са помогнали да се развият черни дупки или дали те са се образували по някакъв друг начин.
