Un área con un ancho de 30,000 años luz de una simulación de supercomputadora muestra un grupo de galaxias jóvenes que generan radiación (blanco) y metales (verde), que calientan el gas circundante. Fuera del área calentada hay un halo de materia oscura que forma tres estrellas supermasivas (recuadro), cada una de las cuales es 1000 veces más masiva que el Sol. Durante miles de millones de años, las estrellas se convertirán en agujeros negros.
Los científicos repensan el proceso de nacimiento de los primeros agujeros negros supermasivos. Se cree comúnmente que las "semillas" originales brotaron en áreas llenas de rayos ultravioleta de galaxias vecinas. Esta idea evita la aparición de estrellas normales, dirigiendo el material hacia agujeros negros.
El nuevo estudio sugirió otro fenómeno que jugó un papel más importante en el proceso de suprimir el nacimiento de estrellas. Estamos hablando del rápido crecimiento de los "halos" de materia oscura, un material misterioso que constituye la mayor parte del universo material (no absorbe ni refleja la luz). Es decir, en lugar de estudiar la radiación, los investigadores rastrearon qué tan rápido crecen los halos.
Un aumento en el interior de 30 años luz de aureola de materia oscura. El disco gaseoso giratorio se descompone en tres manojos, que bajo la influencia de su propia gravedad se destruyen, formando estrellas supermasivas.
Los científicos se centraron en los halos después de analizar el modelo de evolución del Universo primitivo. La simulación reveló 10 halos de materia oscura cubriendo solo nubes de gas. Esto es sorprendente, porque su masividad era suficiente para convertirse en viveros de estrellas. Luego, los investigadores realizaron una simulación adicional de dos halos (cada uno de ellos alcanzó un ancho de aproximadamente 2,400 años luz) para obtener una comprensión más detallada de lo que podría haber ocurrido tan solo 270 millones de años después del nacimiento del Universo. Es en estas áreas de espacio demasiado densas que logramos ver cómo se forman los agujeros negros. La materia oscura crea la mayor parte de la gravedad, después de lo cual el gas se encuentra en este potencial gravitatorio, donde puede crear estrellas o un agujero negro masivo.
El análisis mostró que los agujeros negros estaban donde se formaban los halos, y su propio crecimiento fue estimulado por la fusión de nubes de gas, a partir de las cuales se formó la galaxia naciente. Estas condiciones conducen a la aparición de solo unas pocas estrellas supermasivas, y no muchas estrellas pequeñas estándar.
Las estrellas supermasivas viven rápido y mueren jóvenes. Como resultado, se colapsan en agujeros negros, mientras que las estrellas solares viven miles de millones de años y se convierten en enanas blancas. Después de un largo intervalo de tiempo, los agujeros negros recién nacidos se convierten en monstruos supermasivos.
Los científicos también encontraron que los halos de rápido crecimiento de la materia oscura probablemente eran bastante comunes en la historia del universo por tener una influencia impresionante. Se cree que este escenario puede ser la fuente de los agujeros negros más masivos, tanto al principio del Universo como en nuestro tiempo.
