Postoji rastuće mišljenje da su crne rupe u ranom svemiru možda bile sjeme oko kojeg je većina današnjih velikih galaksija (sada sa supermasivnim crnim rupama) prvo rasla. I ako krenete korak unatrag, možda je slučaj i da su crne rupe bile ključne za ponovno ostvarenje ranog međuzvjezdanog medija - što je tada utjecalo na veliku strukturu današnjeg svemira.
Da biste zabilježili te rane godine ... Prvo je bio Veliki prasak - i otprilike tri minute sve je bilo vrlo kompaktno, a samim tim i vrlo vruće - ali nakon tri minute formirali su se prvi protoni i elektroni, a sljedećih 17 minuta udio tih protona je djelovao u obliku jezgre helija - sve dok 20 minuta nakon Velikog praska svemir koji se širi postao previše hladan za održavanje nukleosinteze. Odatle su se protoni i jezgre helija i elektroni upravo odbijali tijekom sljedećih 380.000 godina kao vrlo vruća plazma.
Bilo je i fotona, ali je mala šansa da ti fotoni naprave išta drugo osim da se formiraju i zatim odmah apsorbiraju susjedne čestice u toj vrućoj plazmi. No, u 380.000 godina, svemir koji se širi dovoljno se ohladio da su se protoni i helijske jezgre mogli kombinirati s elektronima da bi formirali prve atome - i iznenada su fotoni ostali prazni prostor u koji pucaju kao prve zrake svjetlosti - što danas još uvijek može otkriti kozmičku pozadinu mikrovalne.
Uslijedilo je takozvano tamno doba dok su se oko pola milijarde godina nakon Velikog praska počele formirati prve zvijezde. Vjerojatno su te zvijezde velike, poput stvarno velikih, budući da su hladni, stabilni atomi vodika (i helija) lako agregirani i nakupljeni. Neke od tih ranih zvijezda možda su bile toliko velike da su se brzo raznijele na komade kao supernove od nestabilnosti u paru. Drugi su bili samo vrlo krupni i srušili su se u crne rupe - mnogi od njih su imali preveliku samo-gravitaciju da bi dopustili eksploziji supernove da ispuha bilo kakav materijal iz zvijezde.
I ovdje počinje priča o reionizaciji. Hladni i stabilni atomi vodika ranog međuzvjezdanog medija nisu dugo ostajali svježi i stabilni. U manjem svemiru punom gusto nabijenih masivnih zvijezda, ti su se atomi brzo zagrijavali, zbog čega su se njihovi elektroni disocirali, a njihova jezgra ponovno postala slobodni ioni. To je stvorilo plazmu niske gustoće - još uvijek vrlo vruću, ali previše difuznu da bi bila više neprozirna da bi se osvjetljavala.
Vjerojatno je da je ovaj korak reonizacije tada ograničio veličinu do koje bi nove zvijezde mogle rasti - kao i ograničavati mogućnosti da nove galaksije rastu - budući da se vrući, uzbuđeni ioni manje skupljaju i akumuliraju od hladnih, stabilnih atoma. Reionizacija je možda doprinijela trenutačnoj 'nespretnoj' distribuciji materije - koja je organizirana u općenito velike, diskretne galaksije, a ne ravnomjerno širenje zvijezda posvuda.
I pretpostavlja se da su rane crne rupe - zapravo crne rupe u velikim masnim rendgenskim binarnim datotekama - mogle dati značajan doprinos reionizaciji ranog svemira. Računalno modeliranje sugerira da će rani svemir, sa tendencijom prema vrlo masivnim zvijezdama, vjerovatno imati crne rupe kao ostatke zvijezda, a ne neutronske zvijezde ili bijele patuljke. Također, te bi se crne rupe češće nalazile u binarnim datotekama nego u izolaciji (budući da masivne zvijezde češće tvore više sustava nego male zvijezde).
Dakle, s masivnom binarnom datotekom u kojoj je jedna komponenta crna rupa - crna rupa će brzo početi akumulirati veliki akrecijski disk sastavljen od tvari izvučene iz druge zvijezde. Tada će taj akkrecijski disk početi zračiti visokoenergetske fotone, posebno na razini rendgenskih energija.
Iako je broj ionizirajućih fotona koje emitira crna rupa vjerojatno sličan onome njezine svijetle, svjetlucave zvijezde potomstva, očekivalo bi se da emitira mnogo veći udio visokoenergetskih rendgenskih fotona - pri čemu se svaki od ovih fotona može zagrijati i ionizirajući više atoma na svom putu, dok bi fotoni blistave zvijezde mogli reionizirati samo jedan ili dva atoma.
Eto ti tamo. Crne rupe ... postoji li nešto što ne mogu učiniti?
Daljnje čitanje: Mirabel i ostali Zvjezdane crne rupe u zoru svemira.
