A kutatók szerint a kezdetektől nagyon közel vannak fekete lyukak.
Ezek a fekete lyukak, amelyeket a csillagászok soha nem észleltek közvetlenül, nem a szokásos módon alakultak ki: egy nagy, haldokló csillag robbanásveszélyes összeomlása a saját gravitációs kútjába. A kutatók szerint ezekben a fekete lyukakban lévő ügyet egy régi csillag utolsó csapdája nem szakította szingularitásba.
Valójában akkoriban, az univerzum körülbelül kb. 1 milliárd évében nem voltak régi csillagok. Ehelyett hatalmas anyagfelhők voltak, amelyek kitöltöttek helyet, és a legkorábbi galaxisokat vetik be. A kutatók szerint ez a kérdés egy része szorosabban összeállt egymás mellett, ugyanakkor a saját gravitációjába is összeomlott, ahogy a régi csillagok később tették, amint az univerzum öregedött. A kutatók szerint ezek az összeomlások szupermasszív fekete lyukakat vettek be, amelyeknek korábban nem volt csillaga. A csillagászok ezeket a szingularitásokat "közvetlen összeomlású fekete lyukaknak" (DCBH-k) nevezik.
Ennek az elméletnek az a problémája, hogy senki sem talált meg.
De ez megváltozhat. A Georgia Georgia Institute of Technology szeptember 10-én megjelent új cikke a Nature Astronomy folyóiratban azt javasolja, hogy a James Webb Űrtávcső (JWST), amelyet a NASA az elkövetkező néhány év valamilyen pontján szándékozik elindítani, elég érzékeny legyen a galaxis felismerésére. amely tartalmaz egy fekete lyukat az univerzum történetének ezen ősi korszakából. Az új tanulmány aláírások készítését javasolja, amelyek felhasználhatók a DCBH-ot tároló galaxis azonosítására.
És ennek a rendkívül nagy teljesítményű távcsőnek nem kell sokáig keresnie az eget, hogy megtalálja.
"Azt jósoljuk, hogy a közelgő James Webb Űrtávcső képes lesz felismerni és megkülönböztetni egy fiatal galaxist, amely közvetlen összeomlású fekete lyukot tárol ... csak 20 000 másodperces teljes expozíciós idővel" - írta a kutatók. (Később megjegyezték, hogy vannak bizonyos "nyers" elemek is az időbecsléshez.)
Jóslásukhoz a kutatók számítógépes modellt használtak a DCBH kialakulásának szimulálására a korai univerzumban. Megállapították, hogy amikor egy DCBH kialakul, sok hatalmas, rövid életű, fémmentes csillag képződik körülötte. Tehát a gazdagépe galaxisából származó fény alacsony fémtartalmú csillagok aláírását tartalmazná.
Azt is megállapították, hogy a kialakuló DCBH olyan magas, magas frekvenciájú elektromágneses sugárzást bocsát ki, amelyet a JWST felismerhetne - bár ez a sugárzás eddig eljutott volna, egy olyan galaxisból, amely olyan gyorsan mozog az ellenkező irányba, hogy az infravörös sugárzássá váljon. amikor elérte a naprendszerünket. (A fény eltolódik, vagy hosszabb hullámhossz felé tolódik el, mivel az univerzumban lévő tárgyak távolabb helyezkednek el egymástól.)
És ez az oka annak, hogy a kutatók továbbra is csak (nagyon fejlett értelemben vett) spekulációt hozhatnak arról, hogy a DCBH miként kell kinéznie a JWST-hez, és várhatnak körül, amíg a JWST valóban megérkezik az űrbe: A korai világegyetem tanulmányozásához a tudósok nagyon távoli, nagyon régi fényre nézzen, amely már nagyon régóta utazik. Ez a fény különösen gyenge, és olyan érzékeny eszköz nélkül, mint a JWST, az emberiségnek jelenleg nincs módja annak észlelésére.
Ha azonban a JWST elindul, akkor képesnek kell lennie arra, hogy viszonylag rövid sorrendben felismerje a DCBH-t - írta a kutatók. Ennek oka az, hogy nagyon sok fekete lyuk létezik, amelyeket a kutatók már a kissé későbbi világegyetemből felismerhetnek, és amelyek feltételezik, hogy DCBH-k. De ezek a fekete lyukak közelebb állnak a Földhöz, tehát azok a jelek, amelyeket az emberiség most észlelhet tőlük, életük későbbi szakaszában jöttek létre, amikor elvesztették bizonyítékokat azok kialakulására.
Számos nyitott kérdés merül fel a DCBH-kkal kapcsolatban, amelyekre a JWST válaszolhat - mondták a kutatók egy nyilatkozatban - például, hogy egy DCBH kialakul-e, és ez okozza-e galaxis kialakulását körülötte, vagy hogy a DCBH-k, amelyek képződtek, miután a körülöttük lévő anyag már összerakódott együtt csillagokká.
"Ez a korai világegyetem egyik utolsó nagy rejtélye" - mondta nyilatkozatában Kirk Barrow, a cikk első szerzője és a Georgia Tech Fizikai Iskolájának közelmúltbeli doktori diplomája. "Reméljük, hogy ez a tanulmány jó lépést jelent annak kiderítése felé, hogy ezek a szupermasszív fekete lyukak miként alakultak ki egy galaxis születésekor."
