První obří černé díry rostly velmi rychlým tempem díky „pomoci“sousedních galaxií, jejichž záření zabraňovalo tvorbě hvězd uvnitř „embryí“budoucích obrů vesmíru, podle článku publikovaného v časopise Nature Astronomy.
"Kolaps galaxie a vytvoření černé díry s hmotou milionu Slunců nastane v tomto případě za pouhých 100 tisíc let, okamžik podle kosmických standardů." Po několika milionech letech roste na miliardu Sluncí, což je výrazně rychlejší, než jsme očekávali, “řekl Zoltan Haiman z Columbia University v New Yorku (USA).
Předpokládá se, že centra nejmasivnějších galaxií jsou domovem supermasivních černých děr, jejichž hmotnost se může pohybovat od miliónu až do miliardkrát většího množství hmoty Slunce. Důvody vzniku těchto objektů nejsou dosud zcela jasné. Vědci zpočátku věřili, že takové objekty vznikají stejným způsobem jako jejich „normální“bratranci - v důsledku gravitačního zhroucení hvězd a následného sloučení několika velkých černých děr.
Při pozorování prvních galaxií ve vesmíru to astrofyzici zpochybňovali - ukázalo se, že jsou obývány černými dírami s hmotností desítek miliard sluncí. Tyto výpočty, jak ukazují výpočty, by prostě neměly čas růst na takovou velikost, kdyby se narodily malé. Někteří vědci proto začali věřit, že podle exotičtějších scénářů se rodí supermasivní černé díry - v důsledku kolapsu obřích mraků „čistého“atomového vodíku nebo v důsledku shluků temné hmoty v nich.
Hyman a jeho kolegové navrhli další neobvyklý scénář zrození největších černých děr ve vesmíru, ve kterém klíčovou roli nehrají jejich „embrya“, ale jejich vesmírní sousedé - další velké galaxie.
Podle Hymana jsou hlavní překážkou růstu černých děr hvězdy, nebo spíše proces jejich formování. Když začnou růst černé díry, uvnitř jejich „embrya“se objeví shluky hmoty, mlhoviny, kde se rodí desítky a stovky hvězd. Hvězdy přitahují plyn a brání mu v pohybu směrem k černé díře, díky čemuž se jeho růst ve skutečnosti zastaví sám.
Proces vytváření hvězd může být zastaven, pokud v okamžiku, kdy je stlačeno „embryo“černé díry, budou molekuly vodíku v něm rozděleny na jednotlivé atomy nebo ionty. To, jak navrhl Hyman a jeho kolegové, bylo možné dosáhnout poměrně velkou galaxií s velkým počtem mladých hvězd, které vyzařovaly velké množství rentgenového záření a ultrafialového záření.
Vědci testovali tuto myšlenku vytvořením počítačového modelu raného vesmíru, obývaného prvními galaxiemi a semeny černých děr. Jak ukázaly jejich výpočty, velké galaxie mohou ve skutečnosti urychlit růst černých děr v jejich „sousedích“, pokud jsou umístěny v určité vzdálenosti od nich a mají správnou hmotnost a jas. Pak se plyn v sousedních galaxiích rozpadne na atomy, ale nezahřívá se natolik, že se galaxie jednoduše rozpadne na části, aniž by vytvořila černou díru.
Propagační video:
Všechny tyto výpočty, jak vědci zdůrazňují, nevylučují alternativní scénáře pro vytvoření největších černých děr ve vesmíru. Hyman a jeho kolegové doufají, že vypuštění dalekohledu James Webb, největšího orbitálního dalekohledu na světě, pomůže vidět tyto rané galaxie a pochopí, zda skutečně pomohly růstu černých děr, nebo zda byly vytvořeny jiným způsobem.