ประมาณ 13 พันล้านปีก่อนเมื่อจักรวาลของเรายังคงเป็นเพียงแค่การเริ่มต้นกระท่อนกระแท่นเอกภพก็พุ่งเข้าชนแนวความคิดสร้างสรรค์และทำให้เกิดหลุมดำมวลมหาศาลที่เหลืออยู่ซ้ายขวาและกึ่งกลาง
นักดาราศาสตร์ยังคงสามารถมองดูวัตถุโบราณแห่งเอกภพยุคแรกเมื่อมองไปที่ควาซาร์วัตถุที่มีขนาดใหญ่และสว่างอย่างน่าเหลือเชื่อที่คิดว่าขับเคลื่อนโดยหลุมดำเก่าที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์ของโลกหลายพันล้านเท่า อย่างไรก็ตามการดำรงอยู่ของวัตถุโบราณเหล่านี้มีปัญหา ควาซาร์หลายแห่งดูเหมือนจะกำเนิดขึ้นจาก 800 ล้านปีแรกของจักรวาลนานก่อนที่ดาวใด ๆ จะโตขึ้นหรือใหญ่พอที่จะยุบตัวภายใต้มวลของมันเองระเบิดในซูเปอร์โนวาและก่อตัวเป็นหลุมดำ
ดังนั้นหลุมเก่าเหล่านี้อยู่ในโครงสร้างของกาลอวกาศมาจากไหน? ตามทฤษฎีที่ได้รับความนิยมเพียงข้อเดียวบางทีทั้งหมดก็ต้องมีก๊าซจำนวนมาก
ในการศึกษาใหม่ตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal Letters ฉบับวันที่ 28 มิถุนายนนักวิจัยได้ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อแสดงให้เห็นว่าหลุมดำมวลมหาศาลในเอกภพยุคแรก ๆ อาจก่อตัวขึ้นโดยการสะสมก๊าซปริมาณมหาศาลลงไปในก้อนเมฆ นักวิจัยพบว่าในอีกไม่กี่ร้อยล้านปีเมฆขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่พอนี้อาจยุบตัวภายใต้มวลของมันเองและสร้างหลุมดำขนาดเล็ก - ไม่ต้องใช้ซุปเปอร์โนวา
วัตถุทางทฤษฎีเหล่านี้เรียกว่าหลุมดำยุบโดยตรง (DCBHs) ตามผู้เชี่ยวชาญหลุมดำ Shantanu Basu ผู้เขียนนำการศึกษาใหม่และนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ Western University ในลอนดอนออนแทรีโอหนึ่งในคุณสมบัติที่กำหนดของ DCBHs คือพวกเขาจะต้องก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วภายในระยะเวลาอันสั้นมากใน ต้นจักรวาล
“ หลุมดำก่อตัวขึ้นในช่วงระยะเวลาเพียงประมาณ 150 ล้านปีและเติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงเวลานี้” บาซูบอกกับ Live Science ทางอีเมล "คนที่อยู่ในช่วงต้นของช่วงเวลา 150 ล้านปีสามารถเพิ่มมวลของพวกเขาด้วยปัจจัยหนึ่งหมื่น"
เมฆก๊าซกลายเป็นหลุมดำได้อย่างไร จากการศึกษาในปี 2560 การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวต้องการกาแลคซีสองแห่งที่มีบุคลิกที่แตกต่างกันมากหนึ่งในนั้นคือหนึ่งในนักดาราศาสตร์ที่กำลังก่อตัวดาวฤกษ์ทารกจำนวนมากและอีกดาวหนึ่งเป็นก๊าซไร้ดาวระดับต่ำ
เมื่อดาวฤกษ์ใหม่ก่อตัวขึ้นในกาแลคซีที่พลุกพล่านพวกมันจะระเบิดคลื่นรังสีร้อนที่คงที่ผ่านกาแลคซีข้างเคียงเพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซรวมตัวกันกลายเป็นดาวฤกษ์ของมันเอง ภายในไม่กี่ร้อยล้านปีเมฆก๊าซที่ไม่มีดาวสามารถสะสมมวลสารได้มากจนมันยุบตัวภายใต้น้ำหนักของมันเองก่อตัวเป็นหลุมดำโดยที่ไม่เคยสร้างดาวขึ้นมาเลย
ในไม่ช้าหลุมดำ "เมล็ดพันธุ์" นี้จะสามารถเข้าถึงสถานะมวลมหาศาลโดยการกลืนสารจากเนบิวลาใกล้เคียงอย่างรวดเร็ว - อาจให้กำเนิดควาซาร์ขนาดมหึมาที่เราเห็นทุกวันนี้
อ้างอิงจากสชูการออกแบบท่าเต้นจักรวาลนี้อาจเป็นไปได้เพียงช่วงเวลาสั้น ๆ ในช่วง 800 ล้านปีแรกของชีวิตจักรวาลก่อนที่อวกาศจะเต็มไปด้วยดาวและหลุมดำอื่น ๆ เพื่อให้กระบวนการเกิดขึ้น ภายใน 1 พันล้านปีหลังจากบิ๊กแบงอาจมีการแผ่รังสีพื้นหลังเป็นจำนวนมากในเอกภพว่าหลุมดำมวลมหาศาลจะต่อสู้เพื่อค้นหาก๊าซมากพอที่จะดูดซับและเติบโตอย่างต่อเนื่อง
“ เราคาดว่าจะไม่มีการผลิตหลุมดำใหม่หลังจากช่วงเวลา 150 ล้านปีนี้” บาซูกล่าว สิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมหลุมดำจำนวนหนึ่งตกลงมาเหนือมวลและความส่องสว่างในเอกภพ
นักดาราศาสตร์บางคนคิดว่ากล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลอาจจับวัตถุดังกล่าวก่อตัวขึ้นในปี 2560 ตามที่ผู้เขียนจากการศึกษาในปีนั้นระบุว่าดาวยักษ์ดวงหนึ่งหายตัวไปก่อนกล้องของฮับเบิล ตาหายตัวไปโดยไม่ใช้แฟลชจากซูเปอร์โนวา คำอธิบายที่ดีที่สุดนักวิจัยเขียนไว้ว่าดาวมวลสูงก็ยุบตัวลงในหลุมดำโดยไม่มีการเอิกเกริกหรือดอกไม้ไฟ
ในระหว่างการสำรวจหลายปีที่ถึงจุดสูงสุดในการศึกษาในปี 2560 ดาวฤกษ์ใกล้เคียงอีกหกดวงที่ระเบิดด้วยไฟและความโกรธแสดงให้เห็นว่าดาวขนาดใหญ่ 1 ใน 7 (14%) พบกับจุดจบของพวกมันโดยเพียงแค่หายเข้าไปในความว่างเปล่า
