رصد تلسكوب جيمس ويب (JWST) الفضائي في الكون المبكر أجسامًا متراصة ولكنها ساطعة بشكل شاذ مع انزياح أحمر. لمعانها يفوق بعشرات المرات القيم النموذجية لـالمجرات في تلك الحقبة. يعتقد الفيزيائيون الفلكيون أن داخلها تختبئ ثقوب سوداء بكتل من رتبة مليارات الكتل الشمسية. ومع ذلك، تواجه النماذج القياسية للتراكم مفارقة: فالوقت المنقضي منذ الانفجار العظيم لم يكن كافيًا للتجميع التدريجي لهذه الكتلة.
تقدم دراسة نظرية جديدة حلاً: هذه الثقوب السوداء لم تنمُ عبر امتصاص المادة، بل تشكلت فورًا كعمالقة نتيجة انهيار بنى أولية. الدور الرئيسي تلعبه المادة المظلمة — المادة غير المرئية التي لا تصدر ولا تمتص الإشعاع الكهرومغناطيسي، ولكنها تظهر عبر الجاذبية، مخترقةً الكون بأكمله. في الكون المبكر، كما يُفترض، حدث تحول طوري من النوع الأول. تشبيه من الحياة اليومية: تخيل قدرًا من الجيلي يبرد، حيث يتصلب معظم الكتلة بسرعة، لكن تبقى في بعض الأماكن جيوب سائلة. وهكذا هنا: في وسط شبه متجانس من المادة المظلمة، نشأت «فقاعات» نادرة بخصائص مختلفة. هذه المناطق انهارت تحت تأثير جاذبيتها الذاتية، متجاوزةً مرحلة التراكم الطويلة، وأنجبت مباشرةً ثقوبًا سوداء فائقة الضخامة.
نفس السيناريو يتنبأ بتوليد موجات ثقالية — تموجات في نسيج الزمكان — بتردد منخفض للغاية. طول هذه الموجة مماثل لحجم مجرتنا أو حتى يتجاوزه؛ وعند مرورها عبر الأرض، تسبب تشوهات بمقاييس أجزاء من البروتون. يمكن رصد هذا التأثير عبر مراقبة النجوم النابضة — نجوم نيوترونية سريعة الدوران، إشعاعها يصلنا بدورية تضاهي دقة الساعات الذرية. أدنى انحرافات في إيقاع هذه المنارات الكونية ستشير إلى مرور موجة ثقالية. اكتشاف مثل هذه الإشارة سيكون تأكيدًا مباشرًا لا يقبل الجدل لفرضية ولادة الثقوب السوداء العملاقة من التقلبات الأولية في المادة المظلمة.
وفقًا لحسابات المؤلفين، قد تصل كتلة الثقوب السوداء الأولية في النقاط الحمراء إلى عشرة مليارات شمس — تقريبًا ككتلة مجرة درب التبانة بأكملها!