Галактики быстро сформировались благодаря первичным черным дырам, но эти черные дыры были не такими, как предполагалось до сих пор, пишет в недавней статье астрофизик из австралийского Университета Суинберна Джереми Моулд. По его мнению, только так можно объяснить то, что «видит» космическая обсерватория «Уэбб» на самой заре Вселенной: довольно крупные, полноценные галактики всего через 500−600 миллионов лет после Большого взрыва.
Раньше космологи предполагали, что галактики росли намного дольше, а через 500 миллионов лет после возникновения Вселенной она еще была заполнена сплошным водородным «туманом», в котором лишь изредка встречалась маленькие галактические «зародыши».
При этом ученым пока не совсем понятно, как именно эти протогалактики возникали, из чего они «сложены». Была версия о том, что сначала «зажглись» первые звезды, самые массивные из них быстро «перегорали», а их ядра коллапсировали в черные дыры. Потом, по этому сценарию, эти маленькие черные дыры стали друг с другом соединяться и образовывали одну сверхмассивную бездну, вокруг которой и зарождалась галактика. Проблема в том, что для этого, по расчетам, никак не могло хватить нескольких сотен миллионов лет.
Однако есть другое, смелое предположение: возможно, в еще компактной молодой Вселенной только что возникший водород был «упакован» настолько плотно, что сам собой повсюду «схлопывался» в так называемые первичные черные дыры. Появилось даже подозрение, что именно из них и состоит загадочная темная материя, которую мы безуспешно ищем.
В таком случае складывается картина, на которой вокруг эти первичные черные дыры становятся центрами карликовых галактик, а потом сталкиваются друг с другом и образуют нечто очень массивное. Но это все равно требует немалого времени, и мы на снимках «Уэбба» наблюдаем слишком быстро полученный результат.
Эту загадку и попытался разрешить астрофизик с помощью новой гипотезы. Он считает вероятным и еще более эффектный ход событий: материя во Вселенной сразу «проваливалась» в сверхмассивные черные дыры. Таким образом, Вселенная сразу получила уже «готовые» галактические ядра с массами в миллионы, а может, и сотни миллионов Солнц.
По мнению Джереми Моулда, этот сценарий очень сходится с еще одним интересным наблюдением последних десятилетий: в космосе местами встречаются необычно разреженные, так называемые ультрадиффузные маленькие галактики. Один из самых ярких примеров — DF2 в 70 миллионах световых лет от нас. По размерам она примерно как наше Большое Магелланово Облако, но по массе — в 75 раз меньше. А главное, что никакой центральной черной дыры в ней не прослеживается.
Астрофизик подозревает, что это следствие неравномерности распределения материи на первых этапах эволюции Вселенной: DF2 и подобные ей галактики возникали в областях с низкой плотностью вещества, и там оно не схлопывалось в тяжелые галактические ядра. В результате в этих регионах хоть и «загорелись» звезды, но из них сформировались лишь некие тусклые и «рыхлые» подобия галактик.
Ранее ученые пришли к выводу, что загадочные «маленькие красные точки» на снимках «Уэбба» и «зеленые горошины» в нашей местной Вселенной — одно и то же.