Симулации разкриват как черните дупки са променили ранната Вселена

Астрономите откриха, че първичните черни дупки, образували се непосредствено след Големия взрив, може да са изиграли ключова роля във формирането на първите звезди във Вселената. Новото изследване показва как тези хипотетични обекти биха могли да обяснят някои от най-големите тайни на космоса, включително природата на тъмната материя.

Първичните черни дупки са съвсем различни от познатите ни черни дупки, които се образуват при експлодиране на масивни звезди. Те са възникнали от флуктуации в плътността на материята в първите мигове след раждането на Вселената, което означава, че не са се нуждаели от звезди за своето образуване.

Двойственият ефект на черните дупки

Компютърните симулации разкриха изненадващ резултат - първичните черни дупки могат както да ускорят, така и да забавят образуването на първите звезди, в зависимост от тяхната маса и количество.

"За да ускорят ранното звездообразуване, черните дупки трябва да са доста масивни, около 1000 до 10 000 пъти масата на Слънцето," обяснява един от участниците в изследването, цитиран от Space.

При правилния размер и количество, масивните първични черни дупки действат като мощни гравитационни центрове, привличащи газ и тъмна материя значително по-бързо от нормалното. Това води до образуването на малки галактики и звезди много по-рано в историята на Вселената.

Когато черните дупки стават пречка

По-малките първични черни дупки с маси под 100 слънчеви маси играят обратна роля. Ако има достатъчно от тях, тяхната гравитация създава приливни сили в газовите облаци и ги нагрява. Това създава проблеми за звездообразуването, защото звездите се раждат именно от студени и свръхплътни струпвания газ.

"Колкото повече първични черни дупки с ниски маси има в ранната Вселена, толкова повече се нагрява газът и толкова повече се забавя образуването на звезди," обясняват изследователите.

Връзка с тъмната материя

Едно от най-интригуващите предположения на изследването е, че първичните черни дупки може да представляват част от тъмната материя - мистериозната субстанция, която съставлява около 85% от цялата материя във Вселената, но все още не е пряко открита.

Ако това предположение се окаже вярно, то би обяснило не само как са се образували първите звезди, но и природата на най-загадъчната форма на материя в космоса.

Бъдещи наблюдения

Въпреки че първичните черни дупки остават хипотетични, астрономите вярват, че скоро ще могат да проверят теориите си. Според някои от най-екстремните сценарии, образуването на звезди може да е започнало едва 15 милиона години след Големия взрив - значително по-рано от предполаганите 100-200 милиона години в съществуващите модели.

Космическият телескоп James Webb, който изследва най-отдалечените области на Вселената, може да открие доказателства за толкова ранно звездообразуване. Ако бъдат намерени галактики или звезди, образуващи се изненадващо рано във Вселената, това би подкрепило идеята за ролята на първичните черни дупки в космическата еволюция.