Per pirmąsias sekundės dalis po Didžiojo sprogimo Visatoje galėjo susiformuoti daugybė juodųjų skylių. Vadinamos pirmykštėmis, šios juodosios skylės gali egzistuoti iki šių dienų; kai kurie modeliai prognozuoja, kad jos gali sudaryti reikšmingą tamsiosios materijos dalį.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Patikrinti, ar jos iš tiesų egzistuoja, labai sudėtinga – tokie objektai būtų mažyčiai ir visiškai tamsūs, tad identifikuoti juos labai sudėtinga. Bet gal jie turi poveikį didesniu masteliu – pavyzdžiui, pirmųjų Visatos žvaigždžių formavimuisi?
Į šį klausimą mokslininkai pabandė atsakyti pasitelkę skaitmeninius modelius. Jie sumodeliavo dalies Visatos evoliuciją nuo labai ankstyvų laikų iki pirmųjų galaktikų atsiradimo, padarę skirtingas prielaidas apie pirmykščių juodųjų skylių gausą. Visuose modeliuose buvo laikoma, kad pirmykščių juodųjų skylių masės yra vienodos, 30 kartų didesnės, nei Saulės, o jų gausa kito nuo nulinės iki 10% visos tamsiosios materijos tankio.
Gautuose rezultatuose tyrėjai nagrinėjo, kada ir kur formuojasi pirmosios žvaigždės bei centrinės galaktikų juodosios skylės. Paaiškėjo, kad šiek tiek įtakos juodosios skylės turi, bet ji nepakankama, kad šiuo metu būtų galima atskirti įvairius scenarijus. Pagrindinis skirtumas tarp modelių – esant daugiau juodųjų skylių, pirmosios žvaigždės formuojasi vis masyvesniuose telkiniuose. Taip pat, kol juodųjų skylių gausa neviršija 0,1 % tamsiosios materijos tankio, didėjant gausa ankstina pirmųjų žvaigždžių formavimosi laiką; tačiau kai gausa auga dar labiau, žvaigždėdara nusikelia į vėlesnį laiką.
Taip nutinka todėl, kad juodosios skylės iš vienos pusės veikia kaip kondensacijos branduoliai ir „padeda“ susidaryti dujų telkiniams, bet iš kitos pusės dujos krenta ir į pačias juodąsias skyles, įkaista ir tada joms tampa sunkiau fragmentuoti bei formuoti žvaigždes. Antrasis efektas pirmąjį ima nustelbti būtent ties 0,1% gausa. Nepaisant skirtumų, kokiuose telkiniuose žvaigždės formuojasi ir kada pradeda tą daryti, skirtumo tarp bendros žvaigždžių masės, susiformavusios per pirmus pusę milijardo metų, praktiškai nėra. Ateityje stebėjimų duomenys leis pažvelgti ir į pačių pirmųjų žvaigždžių formavimąsi – tada taps įmanoma patikrinti ir galimą pirmykščių juodųjų skylių įtaką.
Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.
