Es ese momento otra vez.Es hora de buscar posibles modelos para explicar la materia oscura.En este caso, un favorito perenne conocido como agujero negro primordial.Los agujeros negros se han propuesto durante mucho tiempo como fuente de materia oscura.En muchos sentidos, son candidatos perfectos porque interactúan gravitacionalmente solo con la luz y la materia.Sin embargo, los agujeros negros de masa estelar han sido excluidos de la observación.No es suficiente para explicar la materia oscura.
Un agujero negro primordial es una posible solución.A diferencia de los agujeros negros estelares, que tienen más masa que el Sol, los agujeros negros primordiales pueden tener una masa menor que la de un planeta simple.Un agujero negro planetario esmás pequeño que una manzana, y los agujeros negros con masa de asteroide pueden ser más pequeños que un grano de arena.Se conocen como agujeros negros primordiales porque se cree que se formaron en los primeros momentos del universo.La idea no fue muy popular, y no hay evidencia observacional de que existan agujeros negros primordiales, pero un nuevo estudio analiza de nuevo la idea.
Este estudio, con ligeras modificaciones al modelo original, sugiere que los agujeros negros primordiales con masas variables se formaron poco después del Big Bang.En su modelo, muestran que algunos de estos agujeros negros podrían formar las primeras semillas estelares, y que los agujeros negros primordiales más grandes podrían convertirse rápidamente en agujeros negros supermasivos a medida que devoran 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 son lo suficientemente comunes como para explicar la materia oscura.
Poder explicar juntos los agujeros negros, la evolución de las galaxias y la materia oscura sería una gran ventaja teórica.Pero si el modelo no se puede probar, la idea es inútil.Pero los autores creen que el telescopio James Webb podría hacer precisamente eso.Una de las características de los agujeros negros primordiales es que tienen el potencial de emitir luz a través de la [radiación de Hawking](/post/great-escape/).Según el modelo de Hawking, un pequeño agujero negro debería causar una radiación infrarroja excesiva en el universo primitivo, que el telescopio Webb debería poder capturar.
Entonces, si el telescopio espacial James Webb se lanza según lo planeado esta semana y todo sale bien, podríamos probar esta idea.Sería un gran regalo navideño entender finalmente qué es realmente la materia oscura.
referencia:Capeluti, Nico, Günther Hasinger, Priyambada Natarayan.“Exploración espacial PBH-LCDM de alto corrimiento al rojo: Siembra temprana de agujeros negros, primeras estrellas y fondo de radiación cósmica.”preimpresión de arXiv arXiv:2109.08701 (2021).