Нове дослідження, опубліковане на arXiv у 2025 році, висуває гіпотезу, що первинні чорні діри (ПЧД), які утворилися в перші тисячі років після Великого вибуху, могли відіграти ключову роль у формуванні квазарів та радіогалактик у ранньому Всесвіті.
Автори дослідження, Джеремі Моулд та Адам Баттен з Університету Свінберна, припускають, що ці ПЧД могли слугувати гравітаційними центрами, що притягували газ і пил, поступово перетворюючись на надмасивні чорні діри в центрах квазарів. Відповідність функції світності квазарів (QLF), яка описує, як яскравість квазарів змінюється з часом, прогнозам цієї теорії, свідчить про можливу вирішальну роль ПЧД у формуванні квазарів. Дослідження також вказує на те, що невеликі галактики могли слугувати паливом для світіння квазарів, поглинаючись надмасивними чорними дірами.
З часом, коли чорна діра поглинала навколишню матерію, яскравість квазара зменшувалася, відповідно до кривої QLF, яка показує, що яскравість квазарів, ймовірно, нижча при вищих червоних зміщеннях. Цікавим наслідком цієї теорії є зв'язок між квазарами та радіогалактиками – типами галактик, що випромінюють потужні радіосигнали. Якщо квазари утворюються з ПЧД, вони з часом можуть еволюціонувати в радіогалактики після того, як заспокояться і поглинуть усю навколишню матерію.
Функції світності квазарів та радіогалактик демонструють схожість, при цьому радіогалактики мають зменшену загальну амплітуду, але очікуваний термін їхнього існування приблизно вдесятеро довший, ніж у квазарів. Теорія також пропонує потенційне пояснення джерела енергії квазарів: ПЧД могли забезпечити необхідну енергію для світіння квазарів, поглинаючи сусідні галактики.
Крім того, дослідження припускає, що квазари можуть бути використані як стандартні свічки для вимірювання космологічних відстаней, роль, яку наразі виконують наднові типу Ia завдяки своїй стандартизованій яскравості. Походження квазарів від ПЧД може встановити базову лінію для розуміння їхньої світності, що зрештою дозволить використовувати їх як стандартні свічки. Спостереження за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) можуть надати подальші відомості про квазари ще далі в минуле, остаточно підтверджуючи або спростовуючи це дослідження.
Якщо нові дані узгоджуються з прогнозами теорії, вона здобуде прихильність серед інших вчених. Це дослідження є значним кроком у розумінні формування квазарів та радіогалактик і може мати важливі наслідки для нашого розуміння еволюції раннього Всесвіту. Зокрема, дослідження, проведені за допомогою JWST, виявили несподівано самотні квазари у ранньому Всесвіті, що ставить під сумнів поточні моделі їхнього формування та зростання.