Obszar o szerokości 30 000 lat świetlnych z symulacji superkomputera pokazuje skupisko młodych galaktyk, które generują promieniowanie (białe) i metale (zielone), ogrzewając otaczający gaz. Na zewnątrz ogrzewanego obszaru znajduje się halo ciemnej materii, które tworzy trzy supermasywne gwiazdy (wstawka), z których każda jest 1000 razy masywniejsza niż Słońce. Przez miliardy lat gwiazdy staną się czarnymi dziurami
Naukowcy przemyślą proces narodzin pierwszych supermasywnych czarnych dziur. Powszechnie uważa się, że oryginalne „nasiona” wyrastały na obszarach wypełnionych promieniami ultrafioletowymi z sąsiednich galaktyk. Pomysł ten zapobiega powstawaniu normalnych gwiazd, kierując materiał do czarnych dziur.
Nowe badanie zasugerowało inne zjawisko, które odegrało ważniejszą rolę w procesie tłumienia narodzin gwiazd. Mówimy o gwałtownym wzroście „halo” ciemnej materii - tajemniczego materiału, który stanowi większość materiału Wszechświata (nie absorbuje ani nie odbija światła). To znaczy, zamiast badać promieniowanie, naukowcy prześledzili, jak szybko rosną aureole.
Wzrost w wewnętrznej 30 lat świetlnych aureoli ciemnej materii. Obracający się dysk gazowy rozpada się na trzy pęczki, które pod wpływem własnej grawitacji są niszczone, tworząc supermasywne gwiazdy.
Naukowcy skupili się na halo po przeanalizowaniu modelu ewolucji wczesnego Wszechświata. Symulacja ujawniła 10 aureoli ciemnej materii pokrywających tylko chmury gazu. Jest to zaskakujące, ponieważ ich masowość wystarczyła, by stać się gwiazdowymi żłobkami. Następnie naukowcy przeprowadzili dodatkową symulację dwóch aureoli (każda osiągnęła szerokość około 2400 lat świetlnych), aby uzyskać bardziej szczegółowe zrozumienie tego, co mogło się stać zaledwie 270 milionów lat po narodzinach Wszechświata. To w tych zbyt gęstych obszarach przestrzeni udało nam się zobaczyć, jak powstają czarne dziury. Ciemna materia tworzy większość grawitacji, po czym gaz ma potencjał grawitacyjny, gdzie może tworzyć gwiazdy lub masywną czarną dziurę.
Analiza wykazała, że czarne dziury były tam, gdzie powstały aureole, a ich własny wzrost był stymulowany przez połączenie chmur gazowych, z których powstała powstająca galaktyka. Warunki te prowadzą do pojawienia się tylko kilku supermasywnych gwiazd i niewielu małych standardowych gwiazd.
Supermasywne gwiazdy żyją szybko i umierają młodo. W rezultacie zapadają się w czarne dziury, podczas gdy gwiazdy słoneczne żyją miliardy lat i stają się białymi karłami. Po długim okresie czasu nowonarodzone czarne dziury zamieniają się w supermasywne potwory.
Naukowcy odkryli również, że szybko rosnące aureole ciemnej materii były prawdopodobnie dość powszechne w historii wszechświata, aby mieć imponujący wpływ. Uważa się, że ten scenariusz może być źródłem najbardziej masywnych czarnych dziur, zarówno na początku Wszechświata, jak iw naszych czasach.
