Erken evrendeki kara deliklerin, günümüzün büyük gökadalarının çoğunun (şimdi içinde süper kütleli kara deliklerle) ilk önce büyüdüğü tohumlar olabileceğine dair artan bir görüş var. Ve bir adım daha ileri gidersek, kara deliklerin erken yıldızlar arası ortamı yeniden iyonize etmenin anahtarı olabilir - bu da bugünün evreninin büyük ölçekli yapısını etkiledi.
Bu ilk yılları özetlemek gerekirse ... Birincisi Büyük Patlama'ydı - ve yaklaşık üç dakika boyunca her şey çok kompakt ve dolayısıyla çok sıcaktı - ancak üç dakika sonra ilk protonlar ve elektronlar oluştu ve sonraki 17 dakika boyunca bu protonların bir kısmı oluşmak üzere etkileşime girdi. helyum çekirdekleri - Büyük Patlama'dan 20 dakika sonraya kadar, genişleyen evren nükleosentezi sürdürmek için çok serin hale geldi. Oradan, protonlar ve helyum çekirdekleri ve elektronlar, önümüzdeki 380.000 yıl boyunca çok sıcak bir plazma olarak sıçradı.
Fotonlar da vardı, ancak bu fotonların oluşması dışında hemen her şeyi yapma şansı yoktu ve hemen o kızaran sıcak plazmada bitişik bir parçacık tarafından yeniden emildi. Ancak 380.000 yılda genişleyen evren, protonların ve helyum çekirdeklerinin ilk atomları oluşturmak için elektronlarla birleşmesi için yeterince soğudu - ve aniden fotonlar ilk ışık ışınları olarak ateş etmek için boş alan bıraktı - bugün hala kozmik mikrodalga arka planı olarak algılayabilir.
Bunu takip eden şey, Big Bang'den yarım milyar yıl sonrasına kadar karanlık çağlardı, ilk yıldızlar oluşmaya başladı. Muhtemelen bu yıldızların büyük olduğu, gerçekten büyük gibi olduğu için, serin, kararlı hidrojen (ve helyum) atomları kolayca toplandı ve toplandı. Bu erken yıldızlardan bazıları o kadar büyük olabilir ki, kendilerini hızlı bir şekilde ikili istikrarsızlık süpernovaları olarak parçalara ayırdılar. Diğerleri sadece çok büyüktü ve kara deliklere çöktü - birçoğu süpernova patlamasının yıldızdan herhangi bir malzemeyi üflemesine izin vermek için çok fazla kendi kendine yerçekimine sahipti.
Ve burada yeniden iyonlaşma hikayesi başlıyor. Erken yıldızlar arası ortamın serin, kararlı hidrojen atomları çok uzun süre serin ve kararlı kalmadı. Yoğun paketlenmiş büyük yıldızlarla dolu daha küçük bir evrende, bu atomlar hızla yeniden ısıtıldı, bu da elektronlarının ayrışmasına ve çekirdeklerinin tekrar serbest iyon haline gelmesine neden oldu. Bu düşük yoğunluklu bir plazma yarattı - hala çok sıcak, ama artık ışığa opak olmayacak kadar dağınık.
O zaman bu yeniden iyonlaşma adımı yeni yıldızların büyüyebileceği büyüklükleri sınırladı - ve yeni galaksilerin büyümesi için fırsatları sınırlandırdı - çünkü sıcak, heyecanlı iyonların serin ve kararlı atomlardan daha az toplanma ve toplanma olasılığı daha düşük. Yeniden iyonlaşma, maddenin her yerde eşit bir şekilde yayılması yerine genel olarak büyük, ayrık gökadalar halinde organize edilen mevcut 'topaklı' madde dağılımına katkıda bulunmuş olabilir.
Ve erken kara deliklerin - aslında yüksek kütleli X-ışını ikili dosyalarındaki kara deliklerin - erken evrenin yeniden iyonlaşmasına önemli bir katkıda bulunmuş olabileceği öne sürüldü. Bilgisayar modellemesi, çok büyük yıldızlara doğru eğilimli olan erken evrenin, nötron yıldızları veya beyaz cücelerden ziyade yıldız kalıntıları olarak kara deliklere sahip olma olasılığının daha yüksek olacağını göstermektedir. Ayrıca, bu kara delikler genellikle ikililerden ayrı olarak olduğundan daha fazla olacaktır (çünkü büyük yıldızlar küçük yıldızlardan daha çok birden fazla sistem oluştururlar).
Yani, bir bileşenin kara delik olduğu devasa bir ikili dosya ile - kara delik hızla diğer yıldızdan çekilen maddeden oluşan büyük bir biriktirme diskini biriktirmeye başlayacaktır. Daha sonra bu toplanma diski, özellikle X-ışını enerji seviyelerinde yüksek enerjili fotonlar yaymaya başlayacaktır.
Toplayıcı bir kara delik tarafından yayılan iyonlaştırıcı fotonların sayısı muhtemelen parlak, parlak progenitör yıldızınkine benzer olsa da, bu fotonların her birinin potansiyel olarak ısınmasıyla daha yüksek oranda yüksek enerjili X-ışını fotonları yayması beklenir. ve parlak bir yıldızın fotonu sadece bir veya iki atomu yeniden iyonize ederken, yolunda birden fazla atomun iyonlaştırılması.
Al işte ozaman, buyur. Kara delikler… yapamayacakları bir şey var mı?
Daha fazla okuma: Mirabel et al Stellar, evrenin şafağında kara delikler.
