Astronomer kan ha upptäckt de första bevisen av de
första massiva svarta hålen i det tidiga universum. Galaxer som i har sådana
svarta hål kallas Outsize Black Hole Galaxies (OBGs).
Dessa första svarta hål kan hjälpa forskare att förstå hur vissa supermassiva svarta hål med massor motsvarande miljoner upp till
miljarder gånger solens massa kunde vuxit tillräckligt snabbt för att
existera mindre än 1 miljard år efter Big Bang.
Svarta hål med massor upp till runt 40 miljoner
gånger solens tros bildas vid direkt kollaps av ett massivt moln av gas till
skillnad från typiska svarta hål som blir till när en massiv stjärna når slutet
av sitt liv och kollapsar under sin egen gravitation.
Men eftersom de senare nämnda svarta hålen beräknas ha kommit till miljarder år efter BigBAng är upptäckten av liknande supermassiva
svarta hål som existerade redan 500 miljoner år till bara någon miljard år
efter Big Bang utmanande att förstå. Dessa som man antar kommit till genom kollaps av massiva gasmoln borde det inte ha funnits tid till för att resultera i gigantiska svarta
hål. Ändå är det precis vad astronomer som studerar det tidiga universum med James
Webb teleskopet och andra instrument har hittat. En teori är att dessa svarta
hål fick ett försprång i sina massauppsamlingar genom att växa till från mindre
svarta hål.
Kanske
flera små håls sammanslagningar är orsaken. Men var dessa kom från eller
bildades ur blir dock en olöst gåta. Vad kom först ett svart hål eller universum?
Det finns två dominerande teorier (ovan i kursiv stil är min). Å ena sidan
föreslår experter att supermassiva svarta hål kan ha vuxit från mindre svarta
hål med massor runt 10 till 100 gånger solens. Dessa svarta hål skulle
teoretiskt bli till via standardmekanismen för skapandet av svarta hål av stjärnmassa,
nämligen avslocknandet och kollapsen av universums första generation av stjärnor.
Å andra sidan kan tidiga supermassiva svarta hål ha bildats direkt av kollapsen av massiva gasmoln av materia och därmed hoppa över "stjärnstadiet" (det som sker med avslocknande stjärnor av viss storlek). Astronomer kallar sådana svarta hål som direktkollapsat till svarta hål DCBH (Direct collapse black hole).
Dessa DCBH kan sedan ha växt genom galaxers
sammanslagningar, som var vanliga i det tidiga universum som också skulle
medföra tillgång på gas och stoft och därmed växa till i storlek. Så småningom
kan flera svarta hål ha kolliderat och smält samman och ökat sin storlek.
Men det behövs fortfarande mycket mer forskning innan en population av tunga tidiga mindre svarta
hål kan bekräftas finnas och deras koppling till supermassiva svarta hål i det tidiga
universum kan fastställas, men nuvarande fynd representerar åtminstone ett steg
i den riktningen.
Eftersom JWST troligast upptäcker fler ackumulerande
svarta hål under den kommande tiden planerar vi att analysera dessa källor,
undersöka möjliga röntgenmotsvarigheter med Chandra och utveckla en djupare
förståelse för OBG , beskriver forskarlaget. Teamets
forskning har skickats till Astrophysical Journal Letters och publiceras för
närvarande på pappersarkivet arXiv.
Bild vikipedia Animerad simulering av ett Schwarzschild svart hål med en galax som passerar bakom. Runt tidpunkten för inriktningen observeras extrem gravitationlinsning av galaxen.
