Vedci si myslia, že veľmi blízko k začiatku boli čierne diery.
Tieto čierne diery, ktoré astronómovia nikdy priamo nezistili, sa netvorili obvyklým spôsobom: výbušný kolaps veľkej zomierajúcej hviezdy do vlastnej gravitácie. Vedci veria, že záležitosť v týchto čiernych dierach nebola poslednými výdychmi starej hviezdy rozdrvená do jedinečnosti.
V tom čase teda v prvých asi jednej miliarde rokov vesmíru neexistovali žiadne staré hviezdy. Namiesto toho tu boli obrovské oblaky hmoty, vyplňovali priestor a nasadili najskoršie galaxie. Vedci sa domnievajú, že niektoré z nich pevnejšie zhlukli, ale zrútili sa do svojej vlastnej gravitácie, rovnako ako staré hviezdy neskôr ako starne vesmír. Vedci sa domnievajú, že tieto zrúcaniny naštartovali superhmotné čierne diery, ktoré ako hviezdy nemali predchádzajúci život. Astronómovia nazývajú tieto singularity „priamymi zrútenými čiernymi dierami“ (DCBH).
Problémom tejto teórie je však to, že ju nikto nikdy nenašiel.
Ale to sa môže zmeniť. Nový príspevok od Technologického inštitútu v Georgii uverejnený 10. septembra v časopise Nature Astronomyproposes, že vesmírny teleskop James Webb (JWST), ktorý NASA plánuje uviesť na trh v najbližších rokoch v nasledujúcich rokoch, by mal byť dostatočne citlivý na detekciu galaxie. ktorý obsahuje čiernu dieru z tohto dávneho obdobia dejín vesmíru. Nová štúdia navrhuje súbor podpisov, ktoré by sa mohli použiť na identifikáciu galaxie hosťujúcej DCBH.
A ten ultrapohľadný ďalekohľad nemusí dlho hľadať oblohu, aby ho našiel.
„Predpovedáme, že budúci vesmírny teleskop Jamesa Webba bude schopný odhaliť a rozlíšiť mladú galaxiu, ktorá je hostiteľom čiernej diery s priamym zrútením ... s celkovým časom expozície 20 000 sekúnd,“ píšu vedci. (Neskôr poznamenali, že k tomuto načasovaciemu odhadu boli nejaké „hrubé“ prvky.)
Vedci použili počítačový model na simuláciu tvorby DCBH v ranom vesmíre. Zistili, že keď sa vytvorí forma DCBH, spôsobí to, že okolo nej sa vytvorí veľa obrovských, krátko žijúcich hviezd bez kovu. Svetlo vychádzajúce z jeho hostiteľskej galaxie by teda obsahovalo podpisy hviezd s nízkym obsahom kovu.
Zistili tiež, že vznikajúci DCBH emituje najmä vysoké frekvencie elektromagnetického žiarenia, ktoré JWST dokáže rozoznať - hoci toto žiarenie by cestovalo tak ďaleko, z galaxie pohybujúcej sa tak rýchlo opačným smerom, že by sa zmenilo na infračervené žiarenie pomocou čas dosiahnutia našej slnečnej sústavy. (Svetlo je červené alebo sa posúva smerom k dlhším vlnovým dĺžkam, pretože objekty vo vesmíre sa pohybujú ďalej od seba.)
A to sa dostáva k základnému dôvodu, že vedci môžu len špekulovať (vo veľmi pokročilých termínoch) o tom, ako by mal DCBH vyzerať ako JWST, a čakať, až sa JWST skutočne dostane do vesmíru: Vedci študujú počiatočný vesmír pozerať sa veľmi ďaleko, na veľmi staré svetlo, ktoré cestuje veľmi dlho. Toto svetlo je zvlášť slabé a bez nástroja, ktorý je taký citlivý ako JWST, ľudstvo v súčasnosti jednoducho nemá spôsob, ako ho zistiť.
Po spustení JWST by však mali byť schopní detegovať DCBH v relatívne krátkom poradí, píšu vedci. Je to preto, že existuje veľa čiernych dier, ktoré vedci už môžu zistiť z mierne neskoršieho vesmíru, o ktorých sa domnievajú, že by mohli byť DCBH. Tieto čierne diery sú však bližšie k Zemi, takže signály, ktoré od nich ľudstvo teraz dokáže odhaliť, sa vytvorili neskôr v ich živote, keď sa stratili dôkazy o ich formovaní.
Vedci uviedli vo vyhlásení niekoľko otvorených otázok o DCBH, na ktoré by mohol JWST odpovedať - napríklad, či sa vytvorí forma DCBH a potom spôsobí, že sa okolo nej vytvorí galaxia, alebo či sa DCBHs vytvorili po zhlukovaní hmoty okolo nich. spolu do hviezd.
„Toto je jedno z posledných veľkých tajomstiev raného vesmíru,“ uviedol vo svojom vyhlásení Kirk Barrow, prvý autor novín a nedávny doktorand na Fyzikálnej škole Georgia Tech. „Dúfame, že táto štúdia predstavuje dobrý krok k zisteniu, ako sa tieto superhmotné čierne diery vytvorili pri narodení galaxie.“
