Астрономите също са изправени пред проблема „кокошката или яйцето“ и това сега приема много изненадващ обрат

Какво дойде първо? Черни дупки или галактики? Учените смятаха, че са го разбрали, но новата информация, събрана от космическия телескоп Джеймс Уеб, сега обръща всичко с главата надолу.

Смята се, че първите черни дупки са се родили едва когато масивните звезди са към края на живота си. Тези звезди трябва бързо да са изгорили горивото си и след това да са се срутили и да са се превърнали в черна дупка. Като се има предвид това, има смисъл, че черните дупки не са се появили на сцената малко по-късно; Поне след като първите звезди и галактики видяха бял свят.

За разлика от това
Но в списанието е публикувано ново проучване Astrophysical Journal Letters Сега нещата са много различни, посочва той. „Знаем, че свръхмасивните черни дупки лежат в сърцето на галактики като нашия Млечен път“, каза изследователят Джоузеф Силк. „Но най-голямата изненада сега е, че те вече са били там в началото на Вселената и са били почти като градивни елементи или семена за ранни галактики.“

Ярки галактики
Силк и колегите му стигнаха до това заключение, след като използваха космическия телескоп Джеймс Уеб, за да разгледат далечни галактики, родени малко след създаването на Вселената. Тези галактики се оказват много по-ярки от очакванията на изследователите и също така са дом на изненадващо голям брой млади звезди и свръхмасивни черни дупки. Това показва, според изследователите, че черните дупки са се появили по-рано, отколкото се смяташе. Всъщност във връзка с галактиките. Следователно трябва да е повлияло значително на еволюцията на тези галактики. По-конкретно, черните дупки дадоха огромен тласък на образуването на звезди в тези първи галактики.

„Предлагаме, че изтичането от черни дупки (виж карето, бел.ред.) компресира облаци от газ в звезди, като по този начин повишава скоростта на образуване на звезди“, казва Силк. „В противен случай би било много трудно да се разбере откъде идват тези ярки галактики.“

Поток на черна дупка
Черните дупки са може би най-екстремните явления във Вселената. Те имат толкова силна гравитация, че нищо не може да избяга от хватката им, дори светлината. Материалът, който достига до юмрука на черна дупка, обикновено се събира първо в бързо въртящ се диск около черната дупка, наричан още акреционен диск. Когато черната дупка се храни с част от материала в този диск, се създават мощни ветрове и изпълнени с плазма струйни потоци, които се втурват през околното пространство и компресират околните газови облаци. Когато твърде много космически газ се компресира, той може в крайна сметка да се срути и да образува звезда. Редовно виждаме изтичането на черни дупки, което допринася за образуването на звезди в близката съвременна вселена. Сега изследователите казват, че това се е случило и в ранната вселена. „Не можем да видим тези бурни ветрове или реактивни потоци, но знаем, че трябва да са там, защото виждаме много черни дупки в ранната вселена“, каза Силк. „Тези масивни ветрове от черни дупки притискат близките газови облаци и ги превръщат в звезди. Това обяснява защо тези първи галактики са били много по-ярки от очакваното.“

Да възникне
Черните дупки, както споменахме, могат да възникнат от колапса на масивни звезди. Но ако първите звезди, галактики и първите черни дупки са се образували приблизително по едно и също време, звездите не биха могли всъщност да са създали тези черни дупки. Но как са възникнали? Изследователите предполагат, че това може да се дължи на газови облаци, които се свиват и се превръщат директно – без първо да образуват звезда – в черни дупки.

семена
„Първоначално смятахме, че галактиките са се образували в резултат на колапса на гигантски газови облаци“, казва Силк. „Голямата изненада беше, че имаше семе в центъра на този облак – голяма черна дупка – и това помогна да се превърне вътрешността на облака в звезди с много по-бърза скорост, отколкото очаквахме. И така първите галактики бяха невероятно ярки .”

Необходими са повече изследвания, за да се определи дали изследователите са на прав път с предложеното решение на космологичната версия на проблема с кокошката и яйцето. Изследователите очакват да могат да кажат повече за това в близко бъдеще с помощта на Джеймс Уеб. Например, след като успяха да определят по-точно колко звезди и свръхмасивни черни дупки могат да бъдат намерени в ранната вселена. „В крайна сметка това също има последици за нас и нашата част от Вселената“, казва Силк. „Големият въпрос е: Какъв е нашият произход? Слънцето е една от 100-те милиарда звезди в Млечния път, а в центъра на нашата галактика има и масивна черна дупка. Каква е връзката между двете?“ В момента учените не могат да ни дадат отговор, но това ще се промени много бързо, прогнозира Силк. „В рамките на една година ще имаме много по-добри данни и много от нашите въпроси ще започнат да получават отговори.“