La materia oscura es una forma elusiva de materia que se espera que supere a la materia regular cinco a uno. Su existencia, aún por confirmar, es necesaria para explicar muchas cosas en el universo. Pero no sabemos qué es. Ha habido muchas propuestas de que podrían ser agujeros negros que se formaron justo después del Big Bang. Algunos ya han demostrado estar equivocados, pero otros han visto un resurgimiento.
Publicado en The Astrophysical Journal el mes pasado, una investigación intrigante hace una afirmación audaz: si los agujeros negros se formaron espontáneamente durante los primeros instantes del universo y la mayoría de ellos tienen una masa equivalente a 1,4 veces la de nuestro Sol, entonces estos agujeros negros primordiales podrían explicar toda la materia oscura que esperamos que exista en el universo.
Pero eso no es todo. La existencia de una población tan grande de agujeros negros proporciona un punto de partida perfecto para la existencia de agujeros negros supermasivos tan grandes, cientos de millones de veces la masa de nuestro Sol, incluso en el universo temprano. Estos agujeros negros primordiales podrían ser su semilla.
“Los agujeros negros primordiales, si existen, bien podrían ser las semillas a partir de las cuales se forman todos los agujeros negros supermasivos, incluido el que está en el centro de la Vía Láctea”, dijo el profesor de astronomía y física de Yale, Priyamvada Natarajan, en un comunicado.
“Lo que encuentro personalmente muy emocionante acerca de esta idea es cómo unifica elegantemente los dos problemas realmente desafiantes en los que trabajo, el de sondear la naturaleza de la materia oscura y la formación y el crecimiento de los agujeros negros, y los resuelve de una sola vez. ” ella añadió.
Los agujeros negros primordiales también pueden explicar por qué podría haber un exceso de radiación infrarroja en el universo que está sincronizada con la radiación de rayos X de fuentes distantes. La fusión de estos agujeros negros primordiales podría explicar eso.
“Nuestro estudio muestra que sin introducir nuevas partículas o nueva física, podemos resolver los misterios de la cosmología moderna desde la naturaleza de la materia oscura en sí hasta el origen de los agujeros negros supermasivos”, explicó el primer autor y profesor asistente Nico Cappelluti, de la Universidad de Miami.
Una de las cosas más interesantes de esta hipótesis es que pronto podría probarse. Se espera que el nuevo JWST, que ha desplegado con éxito su espejo secundario ayer, lo que significa que es oficialmente un telescopio, observe las primeras estrellas y galaxias del universo. Si la materia oscura está formada por agujeros negros primordiales, JWST podrá ver más estrellas y galaxias formándose a su alrededor.
La próxima década también verá el lanzamiento de LISA, el observatorio de ondas gravitacionales en el espacio. Será tan sensible que si estos agujeros negros primordiales se fusionan, LISA podrá detectarlos.
“Fue irresistible explorar esta idea en profundidad, sabiendo que tenía el potencial de ser validada bastante pronto”, concluyó Natarajan.
Con información de IFL Science
