Hur bildades supermassiva svarta hål? Vad är mörk materia? I en alternativ modell av hur universum började, jämfört med universums "standard" historia, föreslår en grupp astronomer att båda dessa kosmiska mysterier kan förklaras av så kallade "ursvarta hål". Nico Cappelluti (University of Miami), Gunther Hassinger (ESA Scientific Director) och Priyamvada Natarajan (Yale University) antyder att svarta hål har funnits sedan universums början och att dessa ursprungliga svarta hål i sig själva kan vara det ännu oförklarade mörkret materia.
"Vår studie visar att utan att introducera nya partiklar eller ny fysik kan vi lösa den moderna kosmologins mysterier, från den mörka materiens natur till ursprunget till supermassiva svarta hål", säger Nico Cappelluti. Om de flesta svarta hål hade bildats omedelbart efter Big Bang, kunde de ha börjat smälta samman i det tidiga universum och bilda fler och mer massiva svarta hål med tiden. ESA:s kommande Gravitational-Wave Space Observatory, LISA, kan fånga upp signaler från dessa sammanslagningar om det finns ursprungliga svarta hål. Små svarta hål kan helt enkelt vara ursvarta hål som ännu inte har smält samman till större.
Enligt denna modell kommer universum att vara helt fyllt med svarta hål. Stjärnor kommer att börja bildas runt dessa klumpar av mörk materia och skapa solsystem och galaxer under miljarder år. Om de första stjärnorna verkligen bildades runt ursprungliga svarta hål, skulle de ha funnits i universum tidigare än vad "standardmodellen" förväntade sig. "Ursprungliga svarta hål, om de existerar, kan mycket väl vara frön från vilka alla svarta hål, inklusive hålet i mitten av Vintergatan, bildas", säger Priyamvada Natarajan.
Uppdrag ESA Euclid, som kommer att utforska det mörka universum mer i detalj än någonsin tidigare, kan spela en roll i sökandet efter kandidater för mörk materia i ursprungliga svarta hål. Det kommande rymdteleskopet NASA/ESA/CSA James Webb, en tidsmaskin som kommer att se tillbaka mer än 13 miljarder år, kommer ytterligare att kasta ljus över detta mysterium. "Om de första stjärnorna och galaxerna redan bildades under den så kallade "mörka tidsåldern" borde Webb kunna se bevis på deras existens, tillägger Gunther.
Läs också:
- NASA skickade rymdteleskopet IXPE i omloppsbana för att studera svarta hål
- Jordens svarta låda kommer att registrera alla mänsklighetens misstag innan dess undergång