Астрономы давно озадачены появлением сверхмассивных черных дыр, которые, как оказалось, существовали уже в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва. Недавнее исследование предполагает, что эти гиганты могли зародиться в самой ранней Вселенной как крошечные первичные «семена», сформированные во время хаоса первых мгновений космоса.
Практически все галактики содержат в своих ядрах сверхмассивные черные дыры, чьи массы достигают миллиардов масс Солнца. Однако их появление в эпоху, когда звезды и галактики только начинали формироваться, представляет загадку. Для рождения черных дыр требуется цикл жизни массивных звезд: их формирование, коллапс и последующее накопление материала. Но этот процесс занимает миллиарды лет, тогда как обнаруженные черные дыры существовали уже через несколько сотен миллионов лет.
Исследователи предложили смелую гипотезу: такие черные дыры могли возникнуть еще до появления звезд. В 1970-х Стивен Хокинг предположил, что Вселенная могла порождать черные дыры сразу после Большого взрыва. Эти так называемые первичные черные дыры рождались не из звездного коллапса, а из экстремальной плотности материи и энергии в ранней Вселенной. Хотя прямых доказательств их существования пока нет, даже минимальное их количество могло бы стать «семенами» для последующего роста.
В условиях плотных скоплений материи первичные черные дыры могли быстро накапливать материал, увеличиваясь до сверхмассивных размеров всего за 100 миллионов лет. Таким образом, эти объекты развивались бы параллельно с первыми звездами и галактиками, оставаясь скрытыми в эпоху «темных веков» Вселенной, прежде чем звездный свет осветил космос. Эта модель позволяет объяснить, как гигантские черные дыры могли сформироваться так быстро.
Хотя идея остается гипотетической, ученые планируют включить её в симуляции формирования первых галактик, чтобы проверить её правдоподобность. Сравнение полученных данных с наблюдениями телескопа Джеймса Уэбба может помочь раскрыть загадку происхождения сверхмассивных черных дыр.
