Ļoti tuvu pašiem pirmsākumiem, pēc zinātnieku domām, bija melnie caurumi.
Šie melnie caurumi, kurus astronomi nekad nav tieši atklājuši, neveidojās parastajā veidā: lielas, mirstošas zvaigznes sprādzienbīstams sabrukums savā gravitācijas akā. Pētnieki uzskata, ka šajos melnajos caurumos esošo lietu pēdējās vecās zvaigznes satricinājumi nav sadrupinājuši par savdabību.
Tiešām, toreiz, apmēram pirmajos miljardos Visuma gadu, vēl nebija vecu zvaigžņu. Tā vietā bija milzīgi matērijas mākoņi, kas aizpildīja vietu un iesēja agrākās galaktikas. Daži no šiem jautājumiem, pēc pētnieku domām, ir salikti ciešāk, tomēr sabrūkot savā smagumā, gluži tāpat kā vecās zvaigznes vēlāk to darīja, Visumam novecojot. Pētnieki uzskata, ka šie sabrukumi iesēja supermasīvus melnos caurumus, kuriem iepriekš nebija bijusi zvaigzne. Astronomi šīs īpatnības sauc par "tiešajiem melnajiem caurumiem" (DCBH).
Tomēr šīs teorijas problēma ir tāda, ka neviens to nekad nav atradis.
Bet tas varētu mainīties. Jauns Džordžijas Tehnoloģiju institūta raksts, kas publicēts 10. septembrī žurnālā Nature Astronomy, ierosina, ka Džeimsa Veba kosmiskajam teleskopam (JWST), kuru NASA plāno izlaist dažu nākamo gadu laikā, vajadzētu būt pietiekami jutīgam, lai atklātu galaktiku. kas satur melno caurumu no šī senā Visuma vēstures perioda. Un jaunais pētījums ierosina parakstu kopu, ko varētu izmantot, lai identificētu DCBH mitinošo galaktiku.
Un šim ļoti jaudīgajam teleskopam, iespējams, nevajadzēs ļoti ilgi meklēt debesis, lai to atrastu.
"Mēs prognozējam, ka gaidāmais Džeimsa Veba kosmiskais teleskops varētu atklāt un atšķirt jaunu galaktiku, kurā atrodas tieša sabrukuma melnais caurums… ar kopējo ekspozīcijas laiku tikai 20 000 sekundes," rakstīja pētnieki. (Vēlāk viņi atzīmēja, ka šim laika aprēķinam bija daži "neapstrādāti" elementi.)
Lai veiktu savu prognozi, pētnieki izmantoja datora modeli, lai modelētu DCBH veidošanos agrīnajā Visumā. Viņi atklāja, ka, veidojoties DCBH, tas izraisa daudz milzīgu, īslaicīgu, bez metāliem veidotu zvaigžņu. Tātad gaismā, kas nāk no tās galaktikas, būtu zvaigžņu paraksti ar zemu metāla saturu.
Viņi arī atklāja, ka topošais DCBH izstaro īpašas, augstas elektromagnētiskā starojuma frekvences, kuras JWST varēja atpazīt - lai arī tas būtu tik tālu novirzījies, no galaktikas, kas tik ātri pārvietojas pretējā virzienā, ka tas būtu redshifted infrasarkanajā starojumā ar laiks, kad tas sasniedza mūsu Saules sistēmu. (Gaisma ir sarkana vai mainās uz garāku viļņu garumu, jo Visuma objekti pārvietojas tālāk viens no otra.)
Un tas nonāk pie pamatcēloņa, ka pētnieki joprojām var tikai spekulēt (ļoti progresīvi) par to, kādam DCBH vajadzētu izskatīties JWST, un gaidīt, līdz JWST faktiski nonāk kosmosā: Lai izpētītu agrīno Visumu, zinātniekiem ir paskatīties ļoti tālu, ļoti vecā gaismā, kas ceļo ļoti ilgi. Šī gaisma ir īpaši vāja, un bez tāda jutīga instrumenta kā JWST, cilvēcei vienkārši nav iespējas to atklāt.
Tomēr, kad JWST tiks palaists, tam vajadzētu būt iespējai noteikt DCBH salīdzinoši īsā secībā, rakstīja pētnieki. Tas ir tāpēc, ka ir ļoti daudz melno caurumu, kurus pētnieki jau var atklāt no nedaudz vēlāk izveidotā visuma, par kuriem, viņuprāt, varētu būt DCBH. Bet šie melnie caurumi atrodas tuvāk Zemei, tāpēc signāli, ko cilvēce tagad var no tiem atklāt, tika izveidoti vēlāk dzīves laikā, kad tika zaudēti pierādījumi par to veidošanos.
Pētnieki savā paziņojumā teica vairākus atklātus jautājumus par DCBH, uz kuriem JWST varētu atbildēt, piemēram, vai DCBH veidojas un pēc tam rada ap to galaktiku, vai arī DCBH, kas izveidojās pēc tam, kad apkārt esošie jautājumi jau bija salipuši kopā zvaigznēs.
"Šis ir viens no pēdējiem lielajiem agrīnā Visuma noslēpumiem," paziņojumā sacīja Kirka Bārrovs, papīra pirmais autors un nesens doktora grāda ieguvējs Džordžijas Tehnikuma Fizikas skolā. "Mēs ceram, ka šis pētījums ir labs solis, lai noskaidrotu, kā šie supermasīvie melnie caurumi izveidojās galaktikas dzimšanas brīdī."
