JWST ankstyvose galaktikose aptiko tankius žvaigždžių spiečius, galėjusius tapti tarpinės masės juodųjų skylių lopšiais
Praėjus maždaug 460 mln. metų po Didžiojo sprogimo tolimoje galaktikoje jau buvo susitelkę penki tankūs jauni žvaigždžių spiečiai. Juos James Webb kosminis teleskopas aptiko lanke Cosmic Gems. Dar dešimt tokių spiečių pastebėta Firefly Sparkle galaktikoje, kurią matome praėjus apie 600 mln. metų po Visatos gimimo.
Abi galaktikos matomos dėl gravitacinio lęšiavimo, kuris jas padidina tarsi natūralus didinamasis stiklas. Skaičiavimai rodo, kad būtent tokie spiečiai galėjo būti vieta, kur formavosi tarpinės masės juodųjų skylių užuomazgos.
Tokios juodosios skylės laikomos trūkstama grandimi tarp žvaigždinės masės juodųjų skylių ir supermasyvių objektų, kurių masė gali siekti iki milijardų Saulės masių. Manoma, kad pastarieji auga iš mažesnių užuomazgų per susiliejimų grandinę. Tarpinės masės juodosios skylės turėtų sverti nuo maždaug 100 iki 100 tūkst. Saulės masių, tačiau jų egzistavimo įrodymų kol kas nedaug.
Pasak tyrėjų, svarbiausia čia yra itin didelis tankis. Tokiuose spiečiuose žvaigždės dažnai sąveikauja, susiduria ir susilieja, todėl augantis objektas gali tapti būsimos juodosios skylės užuomazga. Kadangi atskirai apskaičiuoti visų žvaigždžių elgsenos tokiame tankyje neįmanoma, autoriai rėmėsi lavininių susidūrimų modeliu, įvertino medžiagos nuostolius dėl žvaigždžių vėjo ir vėliau rezultatą patikrino simuliacijomis.
Modelis parodė, kad tokios užuomazgos galėjo pasiekti nuo 100 iki 4 tūkst. Saulės masių. Didžiausi objektai, kurių masė siekė 1600-2700 Saulės masių, gauti itin kompaktiškuose Cosmic Gems spiečiuose, kur pusė visos masės telpa maždaug 1 parseko spindulyje. Rečiau susitelkusiuose Firefly Sparkle spiečiuose įvertintos masės buvo mažesnės – apie 180-810 Saulės masių.
Prie didesnių masių prisidėjo ir mažas sunkiųjų elementų kiekis. Esant mažam metalingumui, žvaigždžių vėjas išneša mažiau medžiagos, todėl augantis objektas praranda mažiau masės.
Pačių juodųjų skylių teleskopas neužfiksavo. Tyrimas tik nurodo tikėtiną jų formavimosi aplinką, o kol kas nežinomi tokių spiečių sukimosi ir vidinės sandaros ypatumai galėtų sumažinti galutines mases.
