חורים שחורים על-מאסיביים נפוצים בגלקסיות גדולות, כמו גלקסית שביל החלב שלנו, לחלקם מסות עצומות, אפילו מילארדי פעמים מסת השמש. למרות מסתם המשמעותית, חורים שחורים אלה מהווים רק אחוז מזערי ממסת הגלקסיה בה הם נמצאים, בדרך כלל פחות מ1/1000.
יחד עם זאת, רחוקים מאוד מלהיות פאסיביים, החורים השחורים העל-מאסיביים מפעילים משיכה גרביטציונית עצומה ומושכים את החומר בסביבתם לעברם. כאשר החומר הזה מסתחרר פנימה לעבר חור שחור הוא מתחמם עקב חיכוך ובכך משחרר אנרגיה שמשפיעה עמוקות על התפתחות הגלקסיה כולה.
תהליך זה לרוב מווסת עצמאית, כאשר לאנרגיה המשתחררת הפוטנציאל להעיף כמויות גדולות של גז מהגלקסיות, בכך למעשה נעצרת היווצרותם של כוכבים חדשים עקב הפחתת המסה. התהליך מדגים את ההשפעה העצומה שיכולה להיות לחורים שחורים על-מאסיביים על הגלקסיה בה הם נמצאים, בעיצוב משמעותי של התפתחותן.
אך יש תפנית בעלילה. תחת תנאים מסויימים, האנרגיה שמשתחררת על ידי הספיחה על החור השחור יכולה לעורר תהליכים של יצירת כוכבים. במאמר שפורסם לאחרונה ב - The Astrophysical Journal Letters, פרופ' עדי נסר ועמיתיו טוענים כי התנאים הללו מתקיימים בגלקסיות שהתגלו לאחרונה על ידי טלסקופ החלל ע"ש ג'יימס ווב (JWST). נראה כי הגלקסיות הללו מכילות מספר גבוה באופן מפתיע של כוכבים צעירים שנוצרו מיליוני שנים אחרי המפץ הגדול, מה שמעלה שאלות על תהליך היווצרותן ומשנה את ההבנה שלנו על תהליך ההיווצרות של הגלקסיות המוקדמות.
יתכן שהתשובה נעוצה בחורים שחורים. התצפיות של הטלסקופ ע"ש ווב מעלות "טביעת אצבע" של חורים שחורים בגלקסיות המוקדמות הללו, מה שמצביע על כך שיתכן שהפעילות של החורים השחורים מילאה תפקיד במנגנון ההאצה של תהליך היווצרות הכוכבים בגלקסיות. התגלית הזאת יוצאת דופן ושופכת אור על חידת הגלקסיות המוקדמות הגדולות: חורים שחורים שימשו מצתים והאיצו את תהליך יצירת הכוכבים.
בתמונה: אילוסטרציה של התהליכים כמי שמתואר במאמרם של Silk et al 2024. השינוי בקצב יצירת הכוכים וגדילת החורים השחורים כאשר ההסחה לאדום פוחתת, מתקופות בהם המשוב החיובי שולט בהתפתחות, לתקופה מאוחרת יותר בה ישנו בעיקר משוב שלילי.