Crne rupe ne samo da su postojale u zoru vremena, one su rodile nove zvezde i pojačale formaciju galaksija, sugeriše nova analiza podataka svemirskog teleskopa Džejms Veb.
Uvidi poništavaju teorije o tome kako crne rupe oblikuju kosmos, dovodeći u pitanje klasično razumevanje koje su formirane nakon što su se pojavile prve zvezde i galaksije. Umesto toga, crne rupe su mogle dramatično ubrzati rađanje novih zvezda tokom prvih 50 miliona godina univerzuma, prolaznog perioda u njegovoj istoriji od 13,8 milijardi godina.
„Znamo da ove čudovišne crne rupe postoje u centru galaksija u blizini našeg Mlečnog puta, ali sada je veliko iznenađenje da su one bile prisutne i na početku univerzuma i bile su skoro kao građevinski blokovi ili seme za rane galaksije“, rekao je glavni autor Džozef Silk, profesor na Odseku za fiziku i astronomiju na Univerzitetu Džons Hopkins i na Institutu za astrofiziku, Pariz, Univerzitet Sorbona. „Oni su zaista pojačali sve, poput ogromnih pojačavača formiranja zvezda, što je čitav preokret onoga što smo ranije mislili da je moguće – toliko da bi ovo moglo u potpunosti da uzdrma naše razumevanje o tome kako se galaksije formiraju.
Rad je nedavno objavljen u Astrophysical Journal Letters.
Daleke galaksije iz veoma ranog univerzuma, posmatrane kroz Veb teleskop, izgledaju mnogo svetlije nego što su naučnici predvideli i otkrivaju neobično veliki broj mladih zvezda i supermasivnih crnih rupa, rekao je Silk.
Uobičajena mudrost smatra da su crne rupe nastale nakon kolapsa supermasivnih zvezda i da su galaksije nastale nakon što su prve zvezde osvetlile mračni rani univerzum. Ali analiza Silkovog tima sugeriše da su crne rupe i galaksije koegzistirali i uticali na sudbinu jedne druge tokom prvih 100 miliona godina. Da je cela istorija univerzuma kalendar od 12 meseci, te godine bi bile kao prvi dani januara, rekao je Silk.
„Mi tvrdimo da izlivanje crne rupe uništava oblake gasa, pretvarajući ih u zvezde i uveliko ubrzavajući stopu formiranja zvezda“, rekao je Silk. „U suprotnom, veoma je teško razumeti odakle su ove svetle galaksije došle jer su one obično manje u ranom univerzumu. Zašto bi, pobogu, mogle da prave zvezde tako brzo?“
Crne rupe su regioni u svemiru gde je gravitacija toliko jaka da ništa ne može da izbegne njihovo privlačenje, čak ni svetlost. Zbog ove sile, oni stvaraju moćna magnetna polja koja stvaraju nasilne oluje, izbacujući turbulentnu plazmu i na kraju delujući kao ogromni akceleratori čestica, rekao je Silk. Ovaj proces, rekao je on, verovatno je razlog zašto su Vebovi detektori uočili više ovih crnih rupa i svetlih galaksija nego što su naučnici očekivali.
„Ne možemo baš da vidimo ove nasilne vetrove ili mlazove daleko, daleko, ali znamo da moraju biti prisutni jer vidimo mnogo crnih rupa rano u univerzumu“, objasnio je Silk. „Ovi ogromni vetrovi koji dolaze iz crnih rupa drobe obližnje oblake gasa i pretvaraju ih u zvezde. To je karika koja nedostaje koja objašnjava zašto su ove prve galaksije toliko sjajnije nego što smo očekivali.“
Svilin tim predviđa da je mladi univerzum imao dve faze. Tokom prve faze, brzi izlivi iz crnih rupa su ubrzali formiranje zvezda, a zatim, u drugoj fazi, odlivi su usporili. Nekoliko stotina miliona godina nakon Velikog praska, oblaci gasa su se srušili zbog supermasivne magnetne oluje crne rupe, a nove zvezde su se rađale brzinom koja je daleko veća od one koja je primećena milijardama godina kasnije u normalnim galaksijama, rekao je Silk. Stvaranje zvezda se usporilo jer su ovi moćni odlivi prešli u stanje očuvanja energije, rekao je on, smanjujući raspoloživi gas za formiranje zvezda u galaksijama.
„Mislili smo da su u početku nastale galaksije kada se džinovski oblak gasa srušio“, objasnio je Silk. „Veliko iznenađenje je da je u sredini tog oblaka bilo seme — velika crna rupa — i to je pomoglo da se unutrašnji deo tog oblaka brzo pretvori u zvezde brzinom mnogo većom nego što smo ikada očekivali. I tako su prve galaksije su neverovatno svetli.“
Tim očekuje da će buduća posmatranja Vebovog teleskopa, sa preciznijim brojanjem zvezda i supermasivnih crnih rupa u ranom univerzumu, pomoći u potvrđivanju njihovih proračuna. Silk očekuje da će ova zapažanja takođe pomoći naučnicima da sastave više tragova o evoluciji univerzuma.
„Veliko pitanje je, koji su bili naši počeci? Sunce je jedna zvezda u 100 milijardi u galaksiji Mlečni put, a u sredini se nalazi i masivna crna rupa. Kakva je veza između njih?“ rekao je. „U roku od godinu dana imaćemo mnogo bolje podatke, a mnoga naša pitanja će početi da dobijaju odgovore.
