I astrofysik försöker de fortfarande att lösa en gåta: hur exakt bildade svarta hål i det tidiga universum? En ny studie, med stöd av Chandra Observatory och Sloan Digital Sky Survey, föreslår att svaret ligger i exakt hur svarta hål absorberade material under de första miljarderna sedan Big Bang.
Vi vet att Big Bang, som var 13,8 miljarder år sedan, var början på allt. Och det finns bevis för detta - supermassiva svarta hål, vars massa överstiger solen en miljard gånger och åldern - 12,8 miljarder år. Det vill säga de uppträdde under de första miljarderna år efter händelsen.
Det är viktigt att förstå att detta inte är ett spontant fenomen. Det tar lång tid att absorbera så mycket material. När ett ämne faller i ett hål, värms det upp och skapar kraftfulla röntgenstrålar. Svarta hål med en snabb tillväxthastighet i det tidiga universum bör komma in i linsen på Chandra teleskopet. Men de visade sig vara elusiva, och vi har bara några kandidater.
För att hantera problemet undersökte forskarna olika modeller och testades på röntgen- och optiska data. Det visade sig att 200 miljoner år sedan matades endast 3% av svarta hål i aktivt läge. Resultaten från antagandet att hålets tillväxt kan överstiga Eddingtongränsen - det yttre trycket hos heta gasstrålar balanserar hålets inre tyngdkraft. Det visar sig att endast en liten del av galaxerna under perioden av de första miljarderna hade supermassiva svarta hål. Trots att många är skuggade av tjock dimma, kan en röntgenundersökning penetrera.
Analysen baserades på antagandet att de första svarta hålen nådde hundratals solmassor. Dessa unika "frön" är resterna av den första generationen av massiva stjärnor, skapade flera hundra miljoner år efter Big Bang. Som ett resultat har forskare funnit att svarta hål på grund av de sällsynta utbrotten av intensiv tillväxt kan nå en miljarder solmassor från ett litet objekt när rymdåldern var en miljard år. Men giltigheten av dessa hypoteser kan bekräftas efter det att det är möjligt att hitta tidiga svarta hål.
