Es hora de evaluar de nuevo un posible modelo para explicar la materia oscura. En este caso, un favorito perenne conocido como agujeros negros primordiales. Los agujeros negros se han propuesto durante mucho tiempo como la fuente de materia oscura. En muchos sentidos, son el candidato perfecto porque solo interactúan con la luz y la materia gravitacionalmente. Pero los agujeros negros de masa estelar se han descartado observacionalmente. Simplemente no hay suficientes para explicar la materia oscura.
Los agujeros negros primordiales son una posible solución. A diferencia de los agujeros negros estelares que tendrían una masa mayor que la del Sol, los agujeros negros primordiales podrían tener la masa de un simple planeta o menos. Un agujero negro de masa planetaria sería más pequeño que una manzana, y un agujero negro de masa de un asteroide podría ser más pequeño que un grano de arena. Se los conoce como agujeros negros primordiales porque se cree que se formaron durante los primeros momentos del universo. La idea no ha sido tremendamente popular y no tenemos evidencia observacional de que existan agujeros negros primordiales, pero un nuevo estudio ha analizado la idea una vez más.
Este estudio modifica ligeramente el modelo original, proponiendo que los agujeros negros primordiales con un rango de masas se formaron casi instantáneamente después del Big Bang. A partir de su modelo, muestran que algunos de estos agujeros negros podrían formar las semillas de las primeras estrellas, y los agujeros negros primordiales más grandes podrían haberse convertido rápidamente en agujeros negros supermasivos al devorar el hidrógeno y el helio circundantes. Esto explicaría cómo las galaxias y sus agujeros negros supermasivos parecen haberse formado tan temprano en el universo. Finalmente, los agujeros negros primordiales más pequeños serían lo suficientemente comunes como para explicar la materia oscura.
Ser capaz de explicar los agujeros negros, la evolución galáctica y la materia oscura, todo a la vez, sería una gran ayuda teórica. Pero la idea es inútil a menos que se pueda probar el modelo. Pero los autores creen que el telescopio James Webb podría hacer precisamente eso. Una de las cosas acerca de los agujeros negros primordiales es que probablemente emiten luz a través de la radiación de Hawking. Según el modelo de Hawking, los pequeños agujeros negros deberían causar un exceso de luz infrarroja en el universo temprano, que el telescopio Webb debería poder captar.
Entonces, si todo va bien con el telescopio espacial James Webb lanzado esta semana deberíamos poder poner esta idea a prueba. Sería un gran regalo para comprender finalmente qué es realmente la materia oscura.
Referencia: Cappelluti, Nico, Günther Hasinger y Priyamvada Natarajan. “Exploring the high-redshift PBH-LCDM Universe: early black hole seeding, the first stars and cosmic radiation backgrounds.” arXiv preprint arXiv:2109.08701 (2021).
Artículo con fines divulgativos basado en el artículo original en Inglés.
Créditos: Brian Koberlein, Universe Today
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