¿Cómo se forman los agujeros negros supermasivos? ¿Qué es la materia oscura? En un modelo alternativo de cómo se formó el universo, un equipo de astrónomos propone que los dos misterios cósmicos pueden ser explicados por los llamados “agujeros negros primordiales” en comparación con la historia cósmica de “libro de texto”.
Nico Cappelluti (Universidad de Miami), Günther Hasinger (Director Científico de la ESA) y Priyamvada Natarajan (Universidad de Yale) proponen que los agujeros negros han existido desde el comienzo del universo, y que estos agujeros negros primordiales pueden ser materia oscura que aún no ha existido. sido explicado El nuevo estudio ha sido publicado en The Astrophysical Journal.
“Los diferentes tamaños de los agujeros negros siguen siendo un misterio. No entendemos cómo los agujeros negros supermasivos han crecido tanto en el tiempo relativamente corto desde que existe el universo”, dice Günther Hasinger.
En el otro extremo de la escala, también puede haber agujeros negros muy pequeños, como sugieren las observaciones de ESA Gaia. Si existen, son demasiado pequeños para formarse a partir de estrellas moribundas.
“Nuestro estudio muestra que sin introducir nuevas partículas o nueva física, podemos resolver misterios en la cosmología moderna, desde la naturaleza de la materia oscura hasta el origen de los agujeros negros supermasivos”, dijo Nico Cappelluti.
Si la mayoría de los agujeros negros se formaron inmediatamente después del Big Bang, probablemente comenzaron a fusionarse en el universo primitivo y, con el tiempo, se formaron agujeros negros cada vez más grandes. Si existieran agujeros negros primordiales, el futuro observatorio espacial de ondas gravitacionales de la ESA, LISA, podría captar señales de estas fusiones. Los pequeños agujeros negros pueden ser agujeros negros primordiales que aún no se han fusionado en grandes agujeros negros.
Según este modelo, el universo estará lleno de agujeros negros. Las estrellas comenzarán a formarse alrededor de estos grupos de “materia oscura” y crearán sistemas solares y galaxias dentro de unos pocos miles de millones de años. Si las primeras estrellas se formaron alrededor de los agujeros negros primordiales, habrían existido en el universo antes de lo que predijo el modelo “estándar”.
Priyamvada Natarajan dijo: “Es probable que los agujeros negros primordiales, si es que existen, sean las semillas para la formación de todos los agujeros negros, incluidos los que se encuentran en el centro de la Vía Láctea”.
La misión Euclid de la ESA investigará el universo oscuro con más detalle que nunca y 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 arrojará más luz sobre este misterio.
“Si las primeras estrellas y galaxias se formaron durante las llamadas ‘edades oscuras’, Webb debería poder ver evidencia de ellas”, agregó Günther.
