Астрофизики предполагают, что в самых отдалённых областях нашей Вселенной располагаются огромные чёрные дыры, массы которых в миллиарды раз больше чем масса средней звезды. Эти колоссальные объекты известны как квазары, они получают свою энергию, непрерывно поглощая громадные объемы межгалактического газа. И именно в результате такого непрерывного поглощения материала мы и имеем возможность наблюдать за этими монстрами. Свет, исходящий от квазара излучается газом и пылью которые с громадной скоростью устремляются к центру чёрной дыры, при этом разогреваясь до невообразимых температур. Однако мы можем наблюдать эти квазары такими, какими они были во время своего зарождения, то есть, по сути, мы получаем их “детские фотографии” на которых запечатлено их формирование и рост. Информация, представленная на этих снимках, относится к периоду, который наступил через примерно миллиард лет после Большого Взрыва.
Формирование большинства чёрных дыр происходит в результате взрыва массивной звезды, которая уже целиком исчерпала свои ядерные запасы. Такие звёзды в несколько сотен раз больше чем Солнце. В итоге прекращения ядерных реакций протекающих в ядре такой звезды она становится нестабильной, так как ядерные реакции являются силой противоположной силе гравитационного коллапса. В результате этих процессов на закате своей жизни некоторая часть вещества звезды выбрасывается в космическое пространство, а оставшееся вещество сжимается под огромным давлением, тем самым формируя чёрную дыру.
Сразу же после обнаружения первых древних квазаров исследователи попытались ответить на вопрос: могли ли небольшие чёрные дыры начать поглощать окружающую их пыль и газ в объёмах больших чем это возможно, тем самым изменив свой размер в десятки, а то и сотни раз, и если это так, то какие именно процессы могли стать причиной данного поведения? При этом все это происходило на заре формирования нашей Вселенной. На самом деле существует всего пара тройка процессов, которые отвечают за скорость, с которой растут чёрные дыры. К примеру, в большинстве случаев газ поступает в чёрную дыру не напрямую, а имеет вид небольшого медленного потока, не спеша поглощаемого дырой. Когда дыра поглотит определённое количество вещества, её гравитационная сила ослабевает, в результате чего скорость потока пыли и газа, за счёт которого и растёт чёрная дыра, уменьшается. Как же тогда происходил рост древних квазаров? Ответ на этот вопрос попытались получить исследователи Тал Александр и Прямвада Натараян работающие в отделе Физики элементарных частиц и астрофизики Йельского университета.
Полученная ими модель предполагает, что чёрные дыры формировались в довольно ранней Вселенной. В этот период потоки газа были очень холодными и плотными а, следовательно, количество вещества в них было значительно больше чем сейчас. Сама же чёрная дыра двигалась в космическом пространстве, периодически изменяя свою траекторию под воздействием звёзд находящихся поблизости. Двигаясь таким образом, чёрная дыра постоянно впитывала в себя огромные объёмы газа. Этот процесс был очень быстрым и, следовательно, медленный поток, который наблюдается около современных чёрных дыр, просто не успевал формироваться. Через приблизительно десять миллионов лет масса чёрной дыры становилась в десять тысяч раз больше массы Солнца, в результате чего замедлялось её движение а, следовательно, и рост.
