Ein Gebiet mit einer Breite von 30.000 Lichtjahren nach einer Supercomputersimulation zeigt eine Ansammlung junger Galaxien, die Strahlung (weiß) und Metalle (grün) erzeugen und das umgebende Gas erwärmen. Außerhalb des beheizten Bereichs befindet sich ein Lichthof aus dunkler Materie, der drei supermassereiche Sterne (Einschub) bildet, von denen jeder 1000-mal so massereich ist wie die Sonne. Für Milliarden von Jahren werden Sterne zu schwarzen Löchern
Wissenschaftler überdenken den Geburtsprozess der ersten supermassiven Schwarzen Löcher. Es wird allgemein angenommen, dass die ursprünglichen "Samen" in Gebieten keimen, die mit ultravioletten Strahlen benachbarter Galaxien überfüllt sind. Diese Idee verhindert die Entstehung normaler Sterne, die Material in schwarze Löcher lenken.
Die neue Studie schlug ein anderes Phänomen vor, das eine wichtigere Rolle bei der Unterdrückung der Sternentstehung spielte. Wir sprechen über das schnelle Wachstum von Halos aus dunkler Materie - einem mysteriösen Material, das den größten Teil des materiellen Universums ausmacht (das Licht nicht absorbiert oder reflektiert). Das heißt, anstatt die Strahlung zu untersuchen, verfolgten die Forscher, wie schnell die Lichthöfe wachsen.
Zunahme der inneren 30 Lichtjahre der Aureole der Dunklen Materie. Die rotierende Gasscheibe zerfällt in drei Bündel, die unter dem Einfluss ihrer eigenen Schwerkraft zerstört werden und supermassereiche Sterne bilden.
Die Wissenschaftler konzentrierten sich nach der Analyse des Evolutionsmodells des frühen Universums auf Lichthöfe. Die Simulation ergab 10 Halos dunkler Materie, die nur Gaswolken bedeckten. Das ist überraschend, denn ihre Massivität hat ausgereicht, um zu Sternekindergärten zu werden. Die Forscher führten dann eine zusätzliche Simulation von zwei Lichthöfen durch (von denen jeder eine Breite von etwa 2.400 Lichtjahren erreichte), um ein genaueres Verständnis dessen zu erhalten, was nur 270 Millionen Jahre nach der Geburt des Universums hätte passieren können. In diesen übermäßig dichten Bereichen des Weltraums konnten wir sehen, wie sich schwarze Löcher bilden. Dunkle Materie erzeugt den größten Teil der Schwerkraft, wonach sich das Gas in diesem Gravitationspotential befindet, wo es Sterne oder ein massereiches Schwarzes Loch erzeugen kann.
Die Analyse ergab, dass sich in den Schwarzen Löchern die Lichthöfe bildeten und ihr eigenes Wachstum durch die Verschmelzung von Gaswolken stimuliert wurde, aus denen die entstehende Galaxie entstand. Diese Bedingungen führen dazu, dass nur wenige Supermassesterne und nicht viele kleine Standardsterne entstehen.
Supermassive Stars leben schnell und sterben jung. Infolgedessen brechen sie in schwarze Löcher ein, während Sonnensterne Milliarden von Jahren leben und zu weißen Zwergen werden. Nach einer langen Zeitspanne verwandeln sich die neugeborenen Schwarzen Löcher in supermassive Monster.
Wissenschaftler fanden auch heraus, dass die schnell wachsenden Lichthöfe der Dunklen Materie in der Geschichte des Universums wahrscheinlich weit verbreitet waren, um einen beeindruckenden Einfluss zu haben. Es wird angenommen, dass dieses Szenario die Quelle der massereichsten Schwarzen Löcher sein kann, sowohl zu Beginn des Universums als auch in unserer Zeit.
