Naukowcy mogą w końcu poznać pochodzenie największych i najstarszych czarnych dziur we wszechświecie. Tajemnica obecności supermasywnych czarnych dziur w najwcześniejszych epokach kosmosu długo intrygowała astronomów. Nowe badania sugerują, że odpowiedź może tkwić w eksplozjach małych czarnych dziur.

Astronomowie, korzystając z danych z Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba (JWST), odkryli dowody na istnienie ogromnych czarnych dziur w młodym wszechświecie. Choć nie można bezpośrednio zobaczyć czarnych dziur, obserwuje się kwazary – ultrajasne obiekty napędzane przez supermasywne czarne dziury. Gdy materia wpada na tak ogromną czarną dziurę, jest kompresowana i nagrzewana, uwalniając ogromną ilość energii. Kwazary, będące najpotężniejszymi silnikami we wszechświecie, mogą przewyższać blask tysięcy galaktyk jednocześnie i trwać miliony lat.

Najstarszy znany kwazar istniał, gdy nasz wszechświat miał zaledwie kilkaset milionów lat. Istnienie starych kwazarów oznacza, że musiały również istnieć supermasywne czarne dziury. Jednakże, według obecnego rozumienia procesów galaktycznych, czarne dziury powstają przez śmierć masywnych gwiazd, pozostawiając po sobie czarne dziury o masie kilkakrotnie większej niż masa Słońca. Aby stworzyć kwazar, czarna dziura musi być przynajmniej kilka milionów razy większa niż masa Słońca.

Nowa teoria proponuje, że wczesny wszechświat mógł produkować niezliczone małe czarne dziury przez wzburzone i pieniące się piany, jakimi było przestrzeń-czas. Te małe czarne dziury nie żyją wiecznie; wyparowują przez emisję promieniowania Hawkinga. Jednak w owym wczesnym okresie wszechświata, pierwsze gwiazdy, galaktyki i czarne dziury mogły być znacznie liczniejsze. Gdy te małe czarne dziury wyparowywały, emitowały promieniowanie, które mogło utrzymać ogromną chmurę gazu wodorowego od fragmentacji na cząsteczki wodoru, pozwalając chmurze powoli i stabilnie skolapsować w jedną gigantyczną czarną dziurę.

Takie odkrycie nie wymaga wprowadzania nowych, egzotycznych form energii ani dodawania nowych sił natury. Pokazuje, jak nawet stosunkowo proste prawa fizyki mogą oddziaływać na siebie w nieznane i niezwykłe sposoby we wczesnym wszechświecie. Naukowcy planują dalsze badania, aby sprawdzić, czy ich model może wyjaśnić obfitość olbrzymich czarnych dziur we wczesnym wszechświecie i szukać obserwacyjnych wskazówek, które mogłyby potwierdzić tę hipotezę.

Źródło: Live Science