Historia del universo con agujeros negros primordiales. Crédito:Agencia Espacial Europea
¿Cómo se formaron los agujeros negros supermasivos? ¿Qué es la materia oscura? En un modelo alternativo de cómo surgió el universo, en comparación con la historia del universo del "libro de texto", un equipo de astrónomos propone que estos dos misterios cósmicos podrían explicarse por los llamados "agujeros negros primordiales".
Nico Cappelluti (Universidad de Miami), Günther Hasinger (Director Científico de la ESA) y Priyamvada Natarajan (Universidad de Yale), sugieren que los agujeros negros existieron desde el comienzo del universo y que estos agujeros negros primordiales podrían ser en sí mismos lo que aún no se ha explicado. materia oscura. El nuevo estudio es aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal .
"Los agujeros negros de diferentes tamaños siguen siendo un misterio. No entendemos cómo los agujeros negros supermasivos pueden haber crecido tanto en el tiempo relativamente corto disponible desde que existe el universo", explica Günther Hasinger.
En el otro extremo de la escala, también podría haber agujeros negros muy pequeños, como sugieren las observaciones de Gaia de la ESA, por ejemplo. Si existen, son demasiado pequeños para haberse formado a partir de estrellas moribundas.
"Nuestro estudio muestra que sin introducir nuevas partículas o nueva física, podemos resolver misterios de la cosmología moderna desde la naturaleza de la materia oscura hasta el origen de los agujeros negros supermasivos", dice Nico Cappelluti.
Si la mayoría de los agujeros negros se formaron inmediatamente después del Big Bang, podrían haber comenzado a fusionarse en el universo primitivo, formando más y más agujeros negros masivos con el tiempo. El futuro observatorio espacial de ondas gravitacionales de la ESA, LISA, podría captar las señales de esas fusiones si existen agujeros negros primordiales. Los agujeros negros pequeños podrían ser simplemente los agujeros negros primordiales que aún no se han fusionado con otros más grandes.
Impresión artística del telescopio espacial James Webb. Crédito:ESA/ATG medialab
Según este modelo, el universo estaría lleno de agujeros negros por todas partes. Las estrellas comenzarían a formarse alrededor de estos grupos de "materia oscura", creando sistemas solares y galaxias durante miles de millones de años. Si las primeras estrellas se formaron realmente alrededor de los agujeros negros primordiales, existirían en el universo antes de lo esperado por el "estándar". modelo.
"Los agujeros negros primordiales, si existen, bien podrían ser las semillas a partir de las cuales se forman todos los agujeros negros, incluido el que se encuentra en el centro de la Vía Láctea", dice Priyamvada Natarajan.
La misión Euclid de la ESA, que investigará el universo oscuro con más detalle que nunca, podría desempeñar un papel en la búsqueda para identificar los agujeros negros primordiales como candidatos a materia oscura.
El próximo Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA, una máquina del tiempo cósmica que mira hacia atrás a más de 13 000 millones de años, arrojará más luz sobre este misterio.
"Si las primeras estrellas y galaxias ya se formaron en las llamadas 'edades oscuras', Webb debería poder ver evidencia de ellas", agrega Günther.
