Hoe zijn superzware zwarte gaten ontstaan? Wat is donkere materie? In een alternatief model van hoe het universum begon, vergeleken met de 'standaard' geschiedenis van het universum, suggereert een groep astronomen dat beide kosmische mysteries kunnen worden verklaard door zogenaamde 'primordiale zwarte gaten'. Nico Cappelluti (Universiteit van Miami), Gunther Hassinger (wetenschappelijk directeur van ESA) en Priyamvada Natarajan (Yale University) suggereren dat zwarte gaten al sinds het begin van het universum bestaan en dat deze oerzwarte gaten zelf het nog onverklaarde duister kunnen zijn er toe doen.
"Ons onderzoek toont aan dat we de mysteries van de moderne kosmologie kunnen oplossen zonder nieuwe deeltjes of nieuwe fysica te introduceren, van de aard van donkere materie tot de oorsprong van superzware zwarte gaten", zegt Nico Cappelluti. Als de meeste zwarte gaten zich onmiddellijk na de oerknal hadden gevormd, hadden ze kunnen samensmelten in het vroege heelal en in de loop van de tijd steeds meer massieve zwarte gaten hebben gevormd. ESA's aanstaande Gravitational-Wave Space Observatory, LISA, kan signalen van deze fusies opvangen als er oer-zwarte gaten bestaan. Kleine zwarte gaten kunnen eenvoudig oerzwarte gaten zijn die nog niet zijn opgegaan in grotere.
Volgens dit model zal het heelal volledig gevuld zijn met zwarte gaten. Rond deze klonten donkere materie zullen zich sterren beginnen te vormen, waardoor zonnestelsels en sterrenstelsels ontstaan gedurende miljarden jaren. Als de eerste sterren zich inderdaad rond oerzwarte gaten zouden hebben gevormd, zouden ze eerder in het universum hebben bestaan dan door het 'standaardmodel' werd verwacht. "Oorspronkelijke zwarte gaten, als ze al bestaan, zijn misschien wel de zaden waaruit alle zwarte gaten, inclusief het gat in het centrum van de Melkweg, ontstaan", zegt Priyamvada Natarajan.
Missie ESA Euclides, dat het donkere heelal gedetailleerder dan ooit tevoren zal onderzoeken, zou een rol kunnen spelen bij het zoeken naar kandidaten voor donkere materie in oerzwarte gaten. De aanstaande NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope, een tijdmachine die meer dan 13 miljard jaar terugkijkt, zal meer licht werpen op dit mysterie. "Als de eerste sterren en sterrenstelsels al in de zogenaamde 'donkere tijden' werden gevormd, zou Webb in staat moeten zijn om bewijs van hun bestaan te zien," voegt Gunther toe.
Lees ook:
- NASA stuurde de IXPE-ruimtetelescoop in een baan om zwarte gaten te bestuderen
- De zwarte doos van de aarde zal alle fouten van de mensheid vastleggen voor haar ondergang