初期の宇宙のブラックホールは、今日のほとんどの大きな銀河（現在は超巨大ブラックホールが内部にある）の最初の成長の種であった可能性があるという見方が広まっています。さらに一歩後戻りすると、ブラックホールが初期の星間物質を再イオン化するための鍵だったということもあり、それが今日の宇宙の大規模構造に影響を与えました。
これらの初期を要約すると…最初はビッグバンでした–そして約3分間すべてが非常にコンパクトで非常に熱くなりました–しかし3分後に最初の陽子と電子が形成され、次の17分間これらの陽子の一部が相互作用して形成されましたヘリウム原子核–ビッグバンから20分後まで、膨張する宇宙は、核合成を維持するには冷たくなりすぎました。そこから、陽子とヘリウム核と電子は、次の380,000年間、非常に高温のプラズマとして跳ね返っただけです。
光子もありましたが、これらの光子が形成され、その後すぐにその高温のプラズマ内の隣接する粒子によって再吸収されることを除いて、多くのことを行う機会はほとんどありませんでした。しかし、38万年で、膨張する宇宙は陽子とヘリウム核が電子と結合して最初の原子を形成するのに十分に冷却されました-そして突然、光子は最初の光線として発射するための空の空間に残されました-今日それでも宇宙マイクロ波背景として検出できます。
その後に続いたのは、いわゆるビッグエイジで、ビッグバンから約5億年後、最初の星が形成され始めました。利用可能な冷たくて安定した水素（およびヘリウム）原子がすぐに凝集して付着するため、これらの星は本当に大きいと同じように大きいと思われます。これらの初期の星のいくつかは、非常に大きく、対不安定性超新星のように急速に爆発した可能性があります。他のものは非常に大きく、ブラックホールに崩壊しました。それらの多くは、超新星爆発が星から物質を吹き飛ばすことができないほど自己重力が大きすぎます。
そして、ここからこそ、イオン化の物語が始まります。初期の星間物質の冷たく安定した水素原子は、長い間冷たく安定していませんでした。密集した重い星でいっぱいの小さな宇宙では、これらの原子はすぐに再加熱され、電子が解離し、核が再び自由イオンになります。これにより低密度のプラズマが生成されました。それでも非常に高温ですが、拡散して不透明になり、それ以上照明することができません。
その後、この再イオン化ステップにより、新しい星が成長できるサイズが制限されるだけでなく、新しい銀河が成長する機会も制限されます。高温の励起イオンは、冷たく安定した原子よりも凝集および付着する可能性が低いためです。再電離は、現在の物質の「固まり」の分布に寄与している可能性があります。これは、至る所に星が均一に広がるのではなく、一般に大きな離散銀河に編成されています。
また、初期のブラックホール（実際には高質量のX線連星のブラックホール）が初期宇宙の再イオン化に大きく貢献した可能性があることが示唆されています。コンピュータモデリングは、非常に大規模な星に向かう傾向のある初期宇宙は、中性子星や白い矮星ではなく、恒星の残骸としてブラックホールを持つ可能性がはるかに高いことを示唆しています。また、それらのブラックホールは、孤立している場合よりも連星に存在することがよくあります（巨大な星は小さい星よりも複数のシステムを形成することが多いため）。
したがって、1つのコンポーネントがブラックホールである大規模なバイナリでは、ブラックホールはすぐに、もう一方の星から引き出された物質で構成される大きな降着円盤を蓄積し始めます。その後、その降着円盤は、特にX線エネルギーレベルで高エネルギー光子を放射し始めます。
降り注ぐブラックホールから放出される電離光子の数は、その明るく明るい前駆星の数とおそらく同じですが、高エネルギーX線光子の比率がはるかに高くなることが予想されます。そして、その経路にある複数の原子をイオン化しますが、明るい星の光子は1つまたは2つの原子しか再イオン化しない可能性があります。
さあ、行きます。ブラックホール…彼らができないことはありますか？
参考文献： 宇宙の夜明けにミラベル他の恒星ブラックホール。
