Der Urknall ganz links hat wahrscheinlich urzeitliche Schwarze Löcher und Dunkle Materie erzeugt. Yale University/ESA
Ein neues Modell einer internationalen Forschergruppe legt nahe, dass dunkle Materie in urzeitlichen Schwarzen Löchern verborgen ist, die in den ersten Momenten nach dem Urknall entstanden sind, eine Presseerklärung enthüllt.
Das Modell wurde von Astrophysikern der Yale University, der University of Miami und der European Space Agency ESA erstellt. Nun glauben sie, dass Daten des kürzlich gestarteten James Webb Space Telescope das Modell in einem Schritt als wahr beweisen könntenwürde unser Verständnis des Kosmos komplett verändern.
Eine Stephen-Hawking-Theorie aus den 1970er Jahren inspiriert neue Forschungen zur Dunklen Materie
Dunkle Materie wurde nur indirekt über enorme Mengen unerklärter Gravitationskräfte beobachtet, die im gesamten Universum und in Phänomenen beobachtet wurden wie Gravitationslinsen. Forscher in Italien glaubten kürzlich, sie hätten direkte Hinweise auf dunkle Materie in Form von Lichtblitze in Natriumjodidkristallen. Ein Team in Yale war jedoch kann diese Ergebnisse nicht reproduzieren die ursprünglichen Behauptungen in Zweifel ziehen.
Derneue Studievon der Gruppe internationaler Forscher, veröffentlicht in Das Astrophysikalische Journal, ließ sich von einer 1970 von den Physikern Stephen Hawking und Bernard Carr vorgeschlagenen Theorie inspirieren. Die beiden Physiker argumentierten, dass im ersten Bruchteil einer Sekunde nach dem Urknall winzige Fluktuationen „klumpige“ Regionen mit zusätzlicher Masse als das Universum erzeugt haben könntenschnell expandiert. Der Theorie zufolge kollabierten diese klumpigen Regionen dann zu frühen primordialen Schwarzen Löchern.
Obwohl diese Theorie zu dieser Zeit nicht viel Anklang fand, wurde sie von einer neuen Gruppe von Wissenschaftlern mit vielversprechenden Ergebnissen wiederbelebt. Laut dem Theoretiker des neuen Papiers, dem Yale-Professor für Astronomie und Physik, Priyamvada Natarajan, sind diese ursprünglichenSchwarze Löcher könnten potenziell für die gesamte Dunkle Materie verantwortlich sein. Um jedoch wahr zu sein, müssen sie mit der ungefähr 1,4-fachen Masse der Erdsonne "geboren" worden sein.
"Primordiale Schwarze Löcher, falls sie existieren, könnten durchaus der Keim sein, aus dem sich alle supermassiven Schwarzen Löcher bilden, auch das im Zentrum der Milchstraße", sagte Natarajan. "Was ich persönlich an dieser Idee super spannend findeSo vereint es auf elegante Weise die beiden wirklich herausfordernden Probleme, an denen ich arbeite – das Erforschen der Natur dunkler Materie und die Bildung und das Wachstum von Schwarzen Löchern – und löst sie auf einen Schlag", fügte sie hinzu.
Das James-Webb-Teleskop hält den Schlüssel
Natarajan und ihr Team müssen nun auf Beobachtungen vom James Webb Telescope warten, die erfolgreich gestartet wurde nach einer langen Reihe von Verzögerungen an Heiligabend. Das Teleskop kann die ersten Galaxien beobachten, die sich im frühen Universum gebildet haben, sowie Sterne, die Planetensysteme bilden.
In den 2030er Jahren wird eine Mission mit der Laser-Interferometer-Weltraumantenne LISA der ESA, die am James-Webb-Teleskop befestigt ist, die neue Theorie beweisen oder widerlegen könnenum sie herum im frühen Universum gebildet. Das LISA-Instrument wird auch in der Lage sein, Wellensignale von ursprünglichen Verschmelzungen schwarzer Löcher zu erkennen, die in den frühen Tagen des Universums stattfanden. All dies bedeutet, dass wir uns möglicherweise in der äußerst seltenen Position befinden, aneue Theorie in Bezug auf das sehr frühe Universum, die nur wenige Jahre nach ihrem Vorschlag validiert wurde.