JWST atradimai apie juodąsias skyles
Naujas tyrimas paaiškina vieną iš intriguojančių James Webb kosminio teleskopo (JWST) atradimų – pernelyg masyvias juodąsias skyles ankstyvajame Visatoje. Šios juodosios skylės, aptiktos pirmojo milijardo metų po Didžiojo sprogimo, sudaro 10-30% savo galaktikų žvaigždžių masės, o kai kuriais atvejais, kaip Little Red Dots objektuose, juodosios skylės masė viršija visą galaktikos žvaigždžių masę.
Modeliavimas ir teorijos
Fiziko Muhammado Latifo vadovaujama komanda iš Jungtinių Arabų Emyratų universiteto sukūrė modelį, paaiškinantį šių masyvių juodųjų skylių kilmę. Pagal jų modelį, šios ankstyvosios juodosios skylės susiformavo tiesioginio kolapso būdu pirminėse tamsiosios materijos halose, be jokio žvaigždinio pirmtako. Tai reiškia, kad medžiaga tiesiogiai sugriuvo į juodąją skylę. Teoretikai jau seniai spėjo apie tokių objektų egzistavimą, o dabar simuliacijos patvirtina, kad jie galėjo tapti supermasyvių juodųjų skylių užuomazgomis.
Juodųjų skylių augimo mechanizmai
Modelis nenumato, kad šios juodosios skylės augtų viršijant Eddingtono akrecijos tempą – jos augo tik pusėje šio tempo. Masės disbalansas paaiškinamas žvaigždžių formavimosi slopinimu: juodosios skylės atgalinis ryšys šildė ir išsklaidė šaltą dują, o pirmosios žvaigždės, vadinamos III populiacijos žvaigždėmis, sprogo kaip galingos supernovos, išmesdamos metalus iš galaktikos. Šie procesai neleido galaktikai didinti žvaigždžių masės.
Simuliacijų rezultatai
Simuliacijos pirmą kartą leido stebėti tiesioginio kolapso juodosios skylės ir jos galaktikos koevuliuciją per kelis šimtus milijonų metų ir tiksliai atkūrė dviejų žinomų ankstyvųjų galaktikų – UHZ1 ir GHZ9 – spektrus, kurių raudonieji poslinkiai yra atitinkamai 10,1 ir 10,4. JWST aptiktų „supermasyvių” galaktikų skaičius sutampa su teoriniais tiesioginio kolapso juodųjų skylių tankio įvertinimais, todėl tokios sistemos gali būti įprasta ankstyvosios galaktikų evoliucijos fazė.
