Первичные чёрные дыры строят ранние галактики ⚡ экспресс
Обсуждается механизм формирования массивных объектов в ранней Вселенной, таких как UHZ1 (z=10.1, масса звёзд ~10^8 M⊙, масса центральной чёрной дыры ~10^7–10^8 M⊙), с привлечением первичных чёрных дыр (ПЧД), составляющих значительную часть тёмной материи. Показано, что грануляционный член в спектре мощности плотности материи усиливает маломасштабные флуктуации, вызывая более ранний коллапс гало, содержащих ПЧД разной массы. В сформировавшихся вириализованных структурах ПЧД испытывают двухчастичную релаксацию, и более массивные из них за счёт динамического трения опускаются в центр. Анализ эволюции распределённых по орбитам ПЧД демонстрирует, что функции масс способны приводить к параметрам, подобным наблюдаемым у UHZ1. Предполагается, что данный механизм может объяснить и другие недавно открытые JWST объекты высоких красных смещений, включая «маленькие красные точки».
Ранняя Вселенная напоминала стройку, где вместо медленного возведения этажей использовали готовые блоки. Этими блоками стали первичные чёрные дыры, рождённые в первые доли секунды после Большого взрыва. Они же, вероятно, и есть тёмная материя — невидимое вещество, чья гравитация скрепляет галактики. Такие дыры могут быть поразительно малы: при массе астероида их размер меньше атомного ядра, так что они проходят сквозь нас незаметно, но в скоплениях действуют как шары, скатывающиеся в воронку, и сливаются в центре, быстро строя гигантскую чёрную дыру. Это решает загадку, почему телескоп Уэбба видит массивные чёрные дыры в галактиках, которым всего 400 миллионов лет.
🎯 Если первичная чёрная дыра окажется массой с астероид, её размер будет меньше атомного ядра — по сути, это точка в пространстве, но с огромной гравитацией.
🎬 В фильме «Интерстеллар» чёрные дыры служат порталами, но в реальности они, возможно, были «строителями» первых галактик.