Ett område med en bredd på 30 000 ljusår från en superdator simulering visar ett kluster av unga galaxer som genererar strålning (vit) och metaller (grön), uppvärmning av omgivande gas. Utanför det uppvärmda området är en mörk materiehalo som bildar tre supermassiva stjärnor (inset), var och en är 1000 gånger mer massiv än solen. I miljarder år blir stjärnorna svarta hål
Forskare omprövar födelseprocessen av de första supermassiva svarta hålen. Det är allmänt trott att de ursprungliga "fröerna" spraya i områden som är fulla med ultravioletta strålar från närliggande galaxer. Denna idé förhindrar uppkomsten av normala stjärnor, vilket leder material till svarta hål.
Den nya studien föreslog ett annat fenomen som spelade en viktigare roll i processen att undertrycka stjärnfödseln. Vi talar om den snabba tillväxten av mörk materia "halos" - ett mystiskt material som utgör det mesta av materialet Universum (absorberar inte eller reflekterar ljus). Det är istället för att studera strålning, spårade forskarna hur snabbt halos växer.
En ökning av de inre 30 ljusåren av mörkt materia aureole. Den roterande gasskivan bryts ner i tre knippar, vilka under inverkan av sin egen gravitation förstörs och bildar supermassiva stjärnor.
Forskare fokuserade på halos efter att ha analyserat evolutionsmodellen i det tidiga universum. Simuleringen avslöjade 10 halor av mörk materia som endast täcker gasmoln. Detta är förvånande, för deras massivitet var tillräckligt för att bli stjärnskolor. Forskarna genomförde sedan en ytterligare simulering av två halor (var och en nått en bredd på cirka 2400 ljusår) för att få en mer detaljerad förståelse av vad som kunde ha hänt bara 270 miljoner år efter universums födelse. Det är i dessa alltför täta utrymmen som vi lyckades se hur svarta hål bildas. Mörk materia skapar mest tyngdkraft, varefter gasen ligger i denna gravitationspotential, där den kan skapa stjärnor eller ett massivt svart hål.
Analysen visade att de svarta hålen var där halonerna bildades och deras egen tillväxt stimulerades genom sammansmältningen av gasmoln, från vilken den växande galaxen bildades. Dessa förhållanden leder till framväxten av endast några supermassiva stjärnor, och inte många små standardstjärnor.
Supermassiva stjärnor lever snabbt och dör unga. Som ett resultat döljer de sig i svarta hål, medan solstjärnor lever i miljarder år och blir vita dvärgar. Efter ett långt tidsintervall omvandlas de nyfödda svarta hålen till supermassiva monster.
Forskare fann också att de snabbt växande halonerna av mörk materia var troligen ganska vanliga i universums historia att ha ett imponerande inflytande. Man tror att detta scenario kan vara källan till de mest massiva svarta hålen, både i början av universum och i vår tid.
