Praėjus vos 700 milijonų metų po Didžiojo sprogimo Visatoje jau buvo supermasyvių juodųjų skylių, kurių masė daugiau nei milijardą kartų viršija Saulės. Nors 700 milijonų metų – neįsivaizduojamai ilgas laiko tarpas žmogui, juodosioms skylėms užaugti iki tokių masių per tiek laiko gana sudėtinga. Kol kas nėra vieningo atsakymo, iš kur jos atsirado ir kaip užaugo tokios didelės taip sparčiai.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Dauguma mokslininkų linksta prie atsakymo, kad supermasyvios juodosios skylės jau gimė dešimčių ar šimtų tūkstančių Saulės masių, praėjus 100-200 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Tokioms likusių 500-600 milijonų metų turėjo pakakti padidinti savo masę dešimt-šimtą tūkstančių kartų. Bet kaip susiformavo tos pirmykštės juodųjų skylių „sėklos“? Dauguma modelių remiasi prielaidomis apie išskirtines sąlygas – stiprią aplinkinių jaunų žvaigždžių spinduliuotę, kuri neleidžia dujoms atvėsti ir subyrėti į žvaigždes, arba specifinę magnetinių laukų konfigūraciją.
Bet dabar pateiktas kitoks paaiškinimas, kuriam šios prielaidos visai nereikalingos. Naudodami skaitmeninį modelį, mokslininkai sekė masyvios galaktikos formavimąsi per pirmą milijardą metų po Didžiojo sprogimo. Pirmosios galaktikos užuomazgos atsirado Visatos amžiui esant maždaug 80 milijonų metų. Nuo tada galaktika augo praktiškai vien rydama šaltas dujas, kurios krito masyviais srautais. Šiais laikais tokių srautų jau seniai nebėra, bet pirmykštėje Visatoje jie buvo gana dažni.
Naujojo modelio rezultatai parodė, kad keli srautai, vienu metu krentantys į augančią galaktiką, susidūrę tiek sujaukia dujas, kad jos nustoja fragmentuoti ir neformuoja žvaigždžių. Tačiau kai galaktikos centre susikaupia pakankamas dujų kiekis, kad įveiktų turbulenciją, jos ima sparčiai trauktis ir greitai suformuoja kelių dešimčių tūkstančių Saulės masių juodąją skylę. Šiam procesui nereikalingas nei ypatingas spinduliuotės srautas, nei magnetiniai laukai, nei kitos išskirtinės sąlygos.
Vienintelis reikalavimas – keleto masyvių srautų egzistavimas vienu metu, ko ir taip reikia, kad vis galaktika išaugtų pakankamai masyvi per milijardą metų. Taigi šis rezultatas ir paaiškina, iš kur galėjo atsirasti pirmųjų supermasyvių juodųjų skylių pirmtakai, ir vienareikšmiškai susieja šias juodąsias skyles su masyviausiomis pirmykštėmis galaktikomis.
Artimiausiu metu modelio prognozes bus galima patikrinti remiantis James Webb kosminio teleskopo ir kitų naujų teleskopų duomenimis. Tyrimo rezultatai publikuojami „Nature“.
