Jedną z obecnych zagadek astronomii jest występowanie niezwykle dużej liczby supermasywnych czarnych dziur we wczesnym wszechświecie. Ostatnie badania finansowane między innymi przez NASA sugerują, że takie obiekty mogły powstawać, gdy galaktyki bardzo szybko się formowały. Do stworzenia galaktyki potrzebne są nie tylko gwiazdy, ale także niewidoczna, silnie oddziałująca grawitacyjnie ciemna materia podtrzymująca jej strukturę. Jeśli w początkowym okresie narodzin galaktyki halo ciemnej materii rośnie bardzo szybko, kształtowanie się gwiazd jest hamowane. Zamiast galaktyki może wtedy powstać masywna czarna dziura. Wówczas gaz, z którego normalnie powstałyby gwiazdy, jest pochłaniany, przez co czarna dziura bardzo szybko zwiększa swoje rozmiary.
Wcześniej uważano, że to intensywne promieniowanie z pobliskich galaktyk jest odpowiedzialne za powstrzymywanie procesu formowania się gwiazd w otoczeniu dopiero co kreującej się czarnej dziury. Z przeprowadzonych symulacji wynika jednak, że nie jest ono tutaj głównym czynnikiem. To gwałtowne procesy, jakim jest poddawana materia tworzącej się galaktyki, sprzyjają powstawaniu czarnych dziur oraz skutecznie blokują rodzenie się gwiazd. Co więcej, odkryto, że masywnych czarnych dziur może być we Wszechświecie więcej, niż wcześniej przypuszczano.
Wyniki opisanych badań przeprowadzonych metodą symulacji zostały opublikowane w czasopiśmie „Nature”. Prezentują one świeże spojrzenie na znane już zagadnienie powstawania supermasywnych czarnych dziur i dają kolejny powód do zgłębienia natury oraz ewolucji tych obiektów.
Obszar rozciągający się na 30 000 lat świetlnych. Obraz z symulacji Renaissance Simulation. W centrum – gromada młodych galaktyk emitujących promieniowanie (biały) i metale (zielony) podczas ogrzewania otaczającego gazu. (W ramce) uformowane zaraz poza gorącym obszarem w halo ciemnej materii 3 supermasywne gwiazdy o masach ok. 1000 mas Słońca. Mogą one szybko zapaść się i przeobrazić w masywne, a po miliardach lat supermasywne czarne dziury.
Zbliżenie na obszar halo ciemnej materii rozciągający się na 30 lat świetlnych. Z rotującego gazowego dysku w wyniku kolapsu grawitacyjnego powstają 3 bardzo masywne gwiazdy.
Artykuł napisała Julia Osęka.
