O ustaleniach naukowców z Uniwersytetu Sztokholmskiego (Szwecja) i ekspertów z międzynarodowego zespołu poinformowała Europejska Agencja Kosmiczna.

Ze względu na czas, jaki nas dzieli od początkowych faz ewolucji kosmosu, relatywnie niewiele wiadomo na temat okresu, który nastąpił krótko po Wielkim Wybuchu, w tym o powstających w tamtym czasie czarnych dziurach.

Wiadomo jednak, np., że już ok. miliarda lat po Wielkim Wybuchu, czyli w relatywnie młodym Wszechświecie, w centrach galaktyk istniały supermasywne czarne dziury o masie równej ponad miliarda mas słońca. Ich powstanie kryje jednak wiele tajemnic.

„Wiele z tych obiektów wydaje się być masywniejszych, niż początkowo myśleliśmy, że to możliwe w tak wczesnym okresie. Albo więc powstały bardzo masywne, albo rosły niezwykle szybko” - wyjaśnia Alice Young, badania opublikowanego w magazynie „The Astrophysical Journal Letters”.

Jak podkreślają eksperci, czarne dziury odgrywają więc kluczową rolę w ewolucji galaktyk o Wszechświata w ogóle.

Aby uzyskać pełny obraz związku między ewolucją galaktyk i czarnych dziur, naukowcy wykorzystali Teleskop Hubble'a do zbadania, ile czarnych dziur istniało wśród populacji słabo widocznych galaktyk, w czasie, gdy wiek Wszechświata liczył zaledwie kilka procent obecnego.

W badaniu ten sam obszar dawnego Wszechświata był obserwowany w odstępie kilku lat, co pozwoliło zanotować zmiany w jasności galaktyk. Wskazują one właśnie na obecność czarnych dziur.

Metoda ta pozwoliła na identyfikacje większej ich liczby, niż wcześniej stosowane sposoby.

Nowe wyniki sugerują, że niektóre czarne dziury prawdopodobnie powstały w wyniku zapadania się masywnych, pierwotnych gwiazd w ciągu pierwszego miliarda lat. Tego rodzaju gwiazdy mogły istnieć tylko w bardzo wczesnych czasach Wszechświata, ponieważ późniejsze pokolenia gwiazd były już zanieczyszczone pozostałościami po gwiazdach wcześniejszych.

Inne możliwości powstawania czarnych dziur obejmują zapadające się obłoki gazu, łączenie się gwiazd w masywnych gromadach i tworzenie się tzw. pierwotnych czarnych dziur, które, być może mogły powstać za pomocą spekulatywnych mechanizmów w pierwszych sekundach po Wielkim Wybuchu.

„Mechanizm powstawania wczesnych czarnych dziur stanowi ważną część układanki na temat ewolucji galaktyk” – zwraca uwagę Matthew Hayes, główny autor badania.

„W połączeniu z modelami opisującymi wzrost czarnych dziur, obliczenia odnośnie ewolucji galaktyk mogą teraz zostać oparte na bardziej uzasadnionym fundamencie, z uwzględnieniem schematu tego, jak czarne dziury powstawały z zapadających się masywnych gwiazd” – dodaje.(PAP)

Marek Matacz

mat/ agt/