קרוב מאוד להתחלה, חושבים המדענים, היו חורים שחורים.
החורים השחורים האלה, אותם אסטרונומים מעולם לא גילו ישירות, לא נוצרו בדרך הרגילה: התמוטטות נפץ של כוכב גדול וגוסס לבאר כוח הכובד שלו. העניין בחורים השחורים האלה, לדעת החוקרים, לא נמחץ לסינגולריות על ידי התנשפות אחרונה של כוכב ישן.
אכן, אז, במיליארד הראשון בערך בשנים של היקום, לא היו כוכבים ישנים. במקום זאת היו ענני חומר עצומים, מילאו מקום, זרעו את הגלקסיות הקדומות ביותר. חלק מהעניין, כך מאמינים החוקרים, התגודדו יחד חזק יותר, אך התמוטטו לכוח המשיכה שלו ממש כמו שכוכבים ישנים עשו אחר כך עם היקום של היקום. החוקרים מאמינים כי התמוטטותם חורים שחורים סופר-מסיביים שלא היו להם חיים קודמים ככוכבים. אסטרונומים מכנים את הייחודיות הללו "חורים שחורים בקריסה ישירה" (DCBHs).
אולם הבעיה עם התיאוריה הזו היא שאיש מעולם לא מצא אותה.
אבל זה יכול להשתנות. מאמר חדש של מכון ג'ורג'יה לטכנולוגיה ג'ורג'יה פרסם את 10 בספטמבר בכתב העת Nature Astronomyproposes כי טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST), אותו מתכוונת נאס"א להשיק בשלב מסוים בשנים הקרובות, צריך להיות מספיק רגיש כדי לזהות גלקסיה המכיל חור שחור מהתקופה העתיקה הזו בתולדות היקום. והמחקר החדש מציע מערכת חתימות שניתן להשתמש בהן כדי לזהות גלקסיה המארחת DCBH.
ואותו טלסקופ אולטרה-עוצמתי אולי לא יצטרך לחפש בשמים זמן רב כדי למצוא אחד.
החוקרים מדווחים כי "אנו צופים כי טלסקופ החלל ג'יימס ווב הקרוב יוכל להבחין ולהבחין בין גלקסיה צעירה המארחת חור שחור שהתמוטט ישיר ... עם זמן חשיפה כולל של 20,000 שניות". (מאוחר יותר הם ציינו שהיו כמה אלמנטים "גסים" לאומדן העיתוי הזה.)
כדי לחזות את עצמם, החוקרים השתמשו במודל מחשב כדי לדמות את היווצרות ה- DCBH ביקום המוקדם. הם גילו שכאשר נוצר DCBH, הוא גורם להרבה כוכבים ענקיים קצרי מועד ונטולי מתכת להיווצר סביבו. כך שהאור שמגיע מהגלקסיה המארחת שלו יכיל חתימות של כוכבים בעלי תוכן מתכת.
הם מצאו גם ש- DCBH מתהווה פולט תדרים גבוהים במיוחד של קרינה אלקטרומגנטית שה- JWST יכול היה לזהות - אם כי קרינה זו הייתה נעה כל כך רחוק, מגלקסיה שמתקדמת כל כך מהר בכיוון ההפוך, שהיא הייתה נעה מחדש לקרינה אינפרא אדום על ידי הזמן שהגיע למערכת השמש שלנו. (האור מוזז באדום, או נע לעבר אורכי גל ארוכים יותר, כאשר חפצים ביקום מתרחקים זה מזה.)
וזה מגיע לסיבה הבסיסית לכך שחוקרים עדיין יכולים לשער רק (במונחים מתקדמים מאוד) כיצד נראית DCBH על ה- JWST, ולחכות עד שה- JWST יגיע לחלל: כדי ללמוד את היקום המוקדם, מדענים להסתכל רחוק מאוד, על אור ישן מאוד שנסע זמן רב מאוד. האור הזה קלוש במיוחד, וללא מכשיר רגיש כמו ה- JWST, לאנושות נכון לעכשיו פשוט אין דרך לזהות אותו.
אולם לאחר ש- JWST יושק, הוא אמור להיות מסוגל לזהות DCBH בסדר יחסית יחסית, כתבו החוקרים. הסיבה לכך היא שיש המון חורים שחורים שהחוקרים כבר יכולים לגלות מהיקום המאוחר מעט שהם חושדים שהם DC DC. אך החורים השחורים האלה קרובים יותר לכדור הארץ, כך שהאותות שהאנושות יכולה לזהות מהם נוצרו מאוחר יותר במהלך תקופת חייהם, כאשר הוכחה לאופן התהוותם אבדה.
ישנן מספר שאלות פתוחות לגבי DCBHs שעלולות JWST לענות עליהן, אמרו החוקרים בהצהרה - כמו האם DCBH נוצר ואז גורם להיווצרות גלקסיה סביבו, או האם DCBHs שנוצרו לאחר שהעניין סביבם כבר התכווץ יחד לכוכבים.
בהצהרה הצהיר קירק בארו, המחבר הראשון של העיתון ובוגר דוקטורט לאחרונה של בית הספר לפיזיקה של ג'ורג'יה טק, "זו אחת התעלומות הגדולות האחרונות של היקום המוקדם. "אנו מקווים שהמחקר הזה מספק צעד טוב בדרך להבין כיצד החורים השחורים העל-מאסיביים הללו נוצרו בלידת הגלקסיה."
