Όταν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb έστρεψε τα όργανά του προς το πρώιμο σύμπαν, οι αστρονόμοι ήρθαν αντιμέτωποι με ένα απρόσμενο εύρημα. Σε αποστάσεις που αντιστοιχούν σε λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, παρατηρήθηκε μια αφθονία γαλαξιών που φιλοξενούσαν τους «σπόρους» υπερμεγεθών μαύρων τρυπών.
Η ύπαρξή τους σε τόσο πρώιμο στάδιο αμφισβήτησε τα υπάρχοντα μοντέλα, οδηγώντας τους επιστήμονες στην εξέταση του σεναρίου της άμεσης κατάρρευσης (Direct-Collapse Black Hole).
Υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες: Η μελέτη του περιβάλλοντος σχηματισμού
Διεθνής ομάδα αστρονόμων, με επικεφαλής τον Alessandro Trinca από το Ινστιτούτο Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου και το Βασιλικό Αστεροσκοπείο, εξέτασε τις συνθήκες που ευνοούν τη δημιουργία αυτών των δομών.
Η εργασία, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» (MNRAS), συνδυάζει προσομοιώσεις υψηλής ανάλυσης με ημι-αναλυτικά μοντέλα εξέλιξης γαλαξιών.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το λογισμικό GIZMO για τη μοντελοποίηση των αλάτων σκοτεινής ύλης και το εργαλείο Cosmic Archaeology Tool (CAT) για τη μελέτη της ορατής ύλης. Αυτός ο συνδυασμός επέτρεψε την ιχνηλάτηση της κατανομής και των περιβαλλοντικών συνθηκών των αλάτων που ήταν ικανά να δημιουργήσουν μαύρες τρύπες άμεσης κατάρρευσης κατά τη διάρκεια του κοσμικού χρόνου.
Τα ευρήματα και η σημασία τους
Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι οι πρώτοι μαζικοί σπόροι μελανών οπών θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί μέσω άμεσης κατάρρευσης ήδη από 13,64 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, δηλαδή λιγότερο από 500 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Η διαδικασία αυτή συνεχίστηκε έως περίπου 13,5 με 13,4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Σε εκείνη τη χρονική περίοδο, ο εμπλουτισμός του μεσογαλαξιακού μέσου με βαρέα στοιχεία από τις εκρήξεις υπερκαινοφανών των πρώτων άστρων (Πληθυσμού ΙΙΙ) εμπόδισε περαιτέρω επεισόδια άμεσης κατάρρευσης. Η μελέτη επιβεβαιώνει ότι ο σχηματισμός αυτός ευνοείται σε πυκνές περιοχές του σύμπαντος και προσφέρει ένα θεωρητικό πλαίσιο για τις μελλοντικές παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου James Webb.
