มีมุมมองที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ว่าหลุมดำในเอกภพยุคแรก ๆ อาจเป็นเมล็ดพันธุ์ที่กาแลคซีขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน (ตอนนี้มีหลุมดำมวลมหาศาล) ขยายตัวครั้งแรก และเมื่อย้อนกลับไปอีกก้าวก็อาจเป็นได้ว่าหลุมดำเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้เกิดไอออนระหว่างตัวกลางระหว่างดวงดาวใหม่ซึ่งส่งผลต่อโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาลในปัจจุบัน
เพื่อสรุปปีแรก ๆ …ครั้งแรกคือบิ๊กแบง - และประมาณสามนาทีทุกอย่างกะทัดรัดและร้อนมาก - แต่หลังจากผ่านไป 3 นาทีโปรตอนและอิเล็กตรอนตัวแรกก็ก่อตัวขึ้นและในอีก 17 นาทีสัดส่วนของโปรตอนเหล่านั้น นิวเคลียสฮีเลียม - จนกระทั่งภายใน 20 นาทีหลังจากบิกแบงเอกภพที่กำลังขยายตัวเย็นเกินไปที่จะรักษานิวคลีโอ จากนั้นโปรตอนและนิวเคลียสฮีเลียมและอิเล็กตรอนจะเด้งกลับมาในอีก 380,000 ปีข้างหน้าในฐานะพลาสมาที่ร้อนมาก
มีโฟตอนด้วยเช่นกัน แต่มีโอกาสน้อยมากที่โฟตอนเหล่านี้จะทำอะไรได้มากนอกจากจะถูกก่อตัวขึ้นแล้วจึงดูดอนุภาคที่อยู่ติดกันในพลาสมาร้อนที่กำลังปิ้ง แต่เมื่อ 380,000 ปีที่ผ่านมาเอกภพที่กำลังขยายตัวเย็นพอสำหรับโปรตอนและฮีเลียมนิวเคลียสเพื่อรวมเข้ากับอิเล็กตรอนในการสร้างอะตอมแรก - และทันใดนั้นโฟตอนถูกปล่อยให้มีพื้นที่ว่างเปล่าที่จะยิงเป็นแสงแรก - วันนี้ ยังสามารถตรวจจับได้ว่าเป็นพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิค
สิ่งที่ตามมาคือยุคมืดที่เรียกว่าจนกระทั่งประมาณครึ่งพันล้านปีหลังจากบิกแบงดาวดวงแรกเริ่มก่อตัว อาจเป็นไปได้ว่าดาวเหล่านี้มีขนาดใหญ่เช่นใหญ่มากเนื่องจากอะตอมไฮโดรเจน (และฮีเลียม) ที่มีความเสถียรและเสถียรซึ่งมีอยู่รวมตัวกันและเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดาวแรก ๆ เหล่านี้บางดวงอาจใหญ่มากจนพวกมันระเบิดอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นซุปเปอร์โนวาที่ไม่มีเสถียรภาพ บางคนก็ใหญ่มากและทรุดตัวลงในหลุมดำหลายคนมีแรงโน้มถ่วงในตัวเองมากเกินไปที่จะทำให้เกิดการระเบิดของซุปเปอร์โนวาเพื่อระเบิดวัตถุใด ๆ จากดาวฤกษ์
และเกี่ยวกับที่นี่ที่เรื่องราวการเริ่มต้นใหม่ อะตอมไฮโดรเจนที่เย็นและเสถียรของตัวกลางระหว่างดวงดาวยุคแรกนั้นไม่ได้เย็นและเสถียรนานนัก ในจักรวาลที่เล็กกว่าซึ่งเต็มไปด้วยดาวฤกษ์มวลหนาแน่นหนาแน่นอะตอมเหล่านี้จะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้อิเล็กตรอนแยกตัวออกจากกันและนิวเคลียสของพวกมันจะกลายเป็นไอออนอิสระอีกครั้ง สิ่งนี้สร้างพลาสม่าความหนาแน่นต่ำ - ยังร้อนมาก แต่กระจายเกินไปที่จะทึบแสงอีกต่อไป
เป็นไปได้ว่าขั้นตอนการทำไอออนไอออนนี้จะ จำกัด ขนาดที่ดาวฤกษ์ใหม่จะเติบโต - รวมถึงการ จำกัด โอกาสสำหรับกาแลคซีใหม่ที่จะเติบโต - เนื่องจากไอออนที่ร้อนและมีความตื่นเต้นนั้นมีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันน้อยลง การ Reionization อาจมีส่วนทำให้การกระจายสสารของ 'clumpy' ในปัจจุบัน - ซึ่งจัดเป็นกาแลคซีที่มีขนาดใหญ่โดยทั่วไปมากกว่าที่จะกระจายตัวของดาวทุกแห่ง
และมีข้อเสนอแนะว่าหลุมดำในยุคแรก - จริง ๆ แล้วหลุมดำในระบบเอกซ์เรย์มวลสูง - อาจมีส่วนสำคัญในการรีออไนเซชั่นของเอกภพยุคแรก การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าเอกภพยุคแรกที่มีแนวโน้มไปยังดาวฤกษ์มวลสูงมากน่าจะมีหลุมดำเป็นเศษดาวฤกษ์มากกว่าดาวนิวตรอนหรือดาวแคระขาว นอกจากนี้หลุมดำเหล่านั้นมักจะอยู่ในระบบคู่มากกว่าแยกออกจากกัน (เนื่องจากดาวมวลสูงมักก่อตัวเป็นระบบหลายระบบมากกว่าทำดาวฤกษ์ขนาดเล็ก)
ดังนั้นด้วยระบบเลขฐานสองขนาดใหญ่ที่องค์ประกอบหนึ่งเป็นหลุมดำหลุมดำจะเริ่มสะสมดิสก์มวลเพิ่มขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยสสารที่ดึงมาจากดาวอีกดวงอย่างรวดเร็ว จากนั้นดิสก์สะสมมวลสารจะเริ่มเปล่งแสงโฟตอนพลังงานสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระดับพลังงาน X-ray
ในขณะที่จำนวนของโฟตอนไอออไนซ์ที่ปล่อยออกมาจากหลุมดำที่เพิ่มขึ้นน่าจะคล้ายกับดาวฤกษ์ต้นกำเนิดที่สว่างและส่องสว่างของมัน แต่คาดว่าจะปล่อยโฟตอนรังสีเอกซ์พลังงานสูงมากขึ้นโดยแต่ละโฟตอนนั้นอาจให้ความร้อน และไอออนไนซ์หลายอะตอมในเส้นทางของมันในขณะที่โฟตอนของดาวส่องสว่างอาจรีออไนซ์เพียงหนึ่งหรือสองอะตอม
ดังนั้นคุณไป หลุมดำ…มีอะไรที่พวกเขาทำไม่ได้เหรอ?
อ่านเพิ่มเติม: Mirabel et al Stellar หลุมดำในยามเช้าของจักรวาล
