Астрофізики запропонували новий механізм, який пояснює, як надмасивні чорні діри встигали набрати колосальну масу лише за перший мільярд років після Великого вибуху. Виявилося, що ключову роль відіграли масивні «згустки» газу та молодих зірок, які, наче конвеєр, направляли речовину до центру галактик. Це відкриття, засноване на даних телескопів Джеймс Вебб, Хаббл і VLT, перевертає уявлення про ранню еволюцію Всесвіту.
Ранні галактики, на відміну від сучасних спіральних, нагадували турбулентні скупчення, де через гравітаційні нестабільності формувалися гігантські згустки масою в мільйони Сонців. Ці структури, які активно народжували зірки, поступово зміщувалися до центру галактики під дією гравітаційного «гальмування» — їхній рух сповільнювався через взаємодію з темною матерією в галактичному гало. Потрапляючи в центральну область, згустки руйнувалися, які речовина поглиналося чорної діркою. Навіть якщо вона захоплювала лише 1% маси, цього вистачало для вибухового зростання.
Яскравим прикладом є галактика GSz5BH, що спостерігається в епоху, коли Всесвіту було близько мільярда років. Її вивчення показало: щорічно до центру надходить щонайменше 14 сонячних мас речовини. При ефективності акреції в 1% чорна діра масою 30 мільйонів Сонців могла сформуватися лише кілька сотень мільйонів років. Інші 99% маси, за розрахунками, брали участь у створенні балджа – щільного зоряного скупчення в ядрі галактики.
Цей механізм пояснює, чому дані “Джеймса Вебба” виявили так багато масивних чорних дірок у ранніх галактиках. Традиційні моделі, що передбачають плавну акрецію газу, не встигали б «розігнати» зростання до значень, що спостерігаються. Згустки діяли як імпульсні прискорювачі, особливо в умовах високої турбулентності та великої кількості газу.
Подальші спостереження за аналогічними галактиками допоможуть уточнити, як універсальний цей процес. Вчені прогнозують, що відкриття змінить підхід до моделювання еволюції галактик, зробивши «згустковий» сценарій ключовим елементом в історії зростання надмасивних чорних дірок.