Apmēram pirms 13 miljardiem gadu, kad mūsu Visums vēl bija tikai neskaidrs sākums, kosmoss saskārās ar radošu svītru un izlobīja supermasīvos melnos caurumus pa kreisi, pa labi un centrā.
Astronomi joprojām var palūkoties uz šīm agrīnā Visuma relikvijām, apskatot kvazārus, neticami lielus, izcili spilgtus objektus, par kuriem domājams, ka tos baro vecie melnie caurumi, kas miljardiem reižu ir masīvāki par Zemes sauli. Tomēr pati problēma ir šo seno priekšmetu esamība. Šķiet, ka daudzi kvazāri ir cēlušies no pirmajiem Visuma 800 miljoniem gadu, vēl ilgi pirms kādas zvaigznes varēja izaugt lielas vai vecas, lai sabrūk zem savas masas, eksplodētu supernovā un veidotu melno caurumu.
Tātad, no kurienes nāk šie vecie caurumi telpas laika audumā? Saskaņā ar vienu populāru teoriju, iespējams, viss, kas nepieciešams, ir ļoti daudz gāzes.
Jaunā pētījumā, kas 28. jūnijā tika publicēts laikrakstā Astrophysical Journal Letters, pētnieki vadīja datora modeli, lai parādītu, ka daži supermasīvie melnie caurumi ļoti agrīnajā Visumā varēja veidoties, vienkārši uzkrājot milzīgu daudzumu gāzes vienā gravitācijas izteiksmē saistītā mākonī. Pētnieki atklāja, ka dažos simtos miljonu gadu laikā pietiekami liels šāds mākonis varētu sabrukt zem savas masas un radīt nelielu melnu caurumu - supernova nav nepieciešama.
Šie teorētiskie objekti ir zināmi kā tiešie melnie caurumi (DCBH). Pēc melnā cauruma eksperta Šantanu Basu, jaunā pētījuma galvenā autora un Rietumu Universitātes Londonas Ontario astrofiziķa teiktā, viena no DCBH raksturīgajām iezīmēm ir tā, ka tām ļoti īsā laika posmā ir jābūt izveidojušām agrīnais Visums.
"Melnie caurumi veidojas tikai aptuveni 150 miljonu gadu laikā un šajā laikā strauji aug," Live Science savā e-pastā sacīja Basu. "Tie, kas veidojas 150 miljonu gadu laika perioda sākumā, to masu var palielināt par 10 tūkstošiem."
Kā gāzes mākonis kļūst par melno caurumu? Saskaņā ar 2017. gada pētījumu, šādai pārveidošanai ir vajadzīgas divas galaktikas ar ļoti atšķirīgām personībām: viena no tām ir kosmisks virsslānis, kas veido daudz mazuļu zvaigžņu, bet otra - zema taustiņa bezspēcīgu gāzu kaudze.
Kad aizņemtībā esošajā galaktikā veidojas jaunas zvaigznes, tās izpūst pastāvīgu karsta starojuma straumi, kas skalo virs kaimiņos esošās galaktikas, neļaujot tur esošajai gāzei saplūst pašas zvaigznēs. Dažu simtu miljonu gadu laikā šis bez zvaigznītes esošais gāzes mākonis varēja uzkrāt tik daudz vielas, ka tas vienkārši sabrūk zem sava svara, veidojot melno caurumu, nekad neradot zvaigzni, atklāja Basu.
Drīz šis "sēklu" melnais caurums varētu nonākt supermasīva statusā, ātri nogādājot matērijas no tuvumā esošajiem miglājiem - iespējams, dzemdējot gargantuālus kvazārus, kādus mēs šodien varam redzēt.
Pēc Basu domām, šī kosmiskās horeogrāfijas darbība varēja būt iespējama tikai īsu laika periodu, pirmajos 800 miljonos Visuma dzīves gadu, pirms kosmoss bija pārāk pārpildīts ar zvaigznēm un citiem melnajiem caurumiem, lai process notiktu. 1 miljarda gadu laikā pēc Lielā sprādziena Visumā jau varēja būt tik daudz fona starojuma, ka supermasīvs melnais caurums cīnīsies, lai atrastu pietiekami daudz gāzes, lai iesūktu un turpinātu eksponenciālo izaugsmi.
"Mēs pieņemam, ka pēc šī 150 miljonu gadu laikposma netiks ražots neviens melnais caurums," sacīja Basu. "Tas izskaidro, kāpēc ir strauji samazinājies melno caurumu skaits virs noteiktas masas un gaismas spīduma Visumā."
Kaut arī DCBH pagaidām paliek teorētiski, daži astronomi domā, ka Habla kosmiskais teleskops, iespējams, faktiski ir nokļuvis šāda objekta veidošanā 2017. gadā. Saskaņā ar šī gada pētījuma autoriem par šo tēmu milzu zvaigzne vienkārši izzuda pirms Habla kameras acs, pazūd bez supernovas indikatora zibspuldzes. Labākais skaidrojums, rakstīja pētnieki, ir tāds, ka masīvā zvaigzne vienkārši sabruka melnajā caurumā bez jebkādas pompas vai uguņošanas.
Vairāku gadu aptaujā, kuras kulminācija bija 2017. gada pētījums, sešas citas tuvumā esošās zvaigznes eksplodēja ugunī un niknumā, kas liek domāt, ka aptuveni 1 no 7 (14%) lielajām zvaigznēm nonāk galā, vienkārši pazūdot tukšumā.
