Materia oscura podría estar hecha de agujeros negros primordiales del multiverso

Materia oscura podría estar hecha de agujeros negros primordiales del multiverso

¿De qué está compuesta la materia oscura? No hay duda de que se trata de uno de los más grandes misterios del universo. Ahora, una nueva investigación argumenta que podría estar hecha de agujeros negros primordiales del multiverso.

Se cree que la materia oscura es una sustancia misteriosa que rodea a las galaxias y que constituye la mayor parte de la materia del universo. Se estima que supera la materia regular en cinco a uno. Tenemos muchas hipótesis sobre lo que es, pero muy pocas certezas. Un equipo de investigadores con sede en Japón ha propuesto ahora algo bastante radical.

La materia oscura podría explicarse por numerosos agujeros negros, con masas más pequeñas que la Luna. Estos podrían haberse formado en los primeros instantes después del Big Bang. Entonces, el universo experimentó un increíble momento de expansión: la llamada inflación cósmica, responsable de plantar la semilla de futuras galaxias.

La idea de los agujeros negros primordiales o Primordial Black Holes (PBH) que explican la materia oscura no es nueva, pero en un artículo publicado en Physical Review Letter, el equipo analiza una hipótesis muy intrigante sobre cómo se formaron. Plantearon la hipótesis de que son restos de un multiverso en ciernes que se estaba ramificando de nuestro Big Bang.

Lo primero que necesitamos saber es que en la fracción de segundo justo después del Big Bang, el universo era extremadamente denso. Tan denso que una fluctuación positiva en la densidad local de solo el 50 por ciento conduciría a la formación de un agujero negro. Esto es grande en comparación con lo que se necesita para formar galaxias y todo lo demás que vemos, pero no está fuera del ámbito de las posibilidades. Es posible que varios procesos generen esta fluctuación.

Lo que entusiasmó al equipo es la idea de una cascada del Big Bang. La inflación fue tan increíble que es posible que se formaran universos descendientes después del nacimiento del nuestro. Y ahora, aquí está el truco: estos universos bebés pueden parecer diferentes si estás dentro o fuera de ellos. Esto está sancionado por la teoría de la gravedad de Einstein. Entonces, ¿cómo son estos universos bebés? Es posible que haya adivinado que aparecerían desde el exterior como pequeños agujeros negros.

Materia oscura podría estar hecha de agujeros negros primordiales del multiverso
Una impresión de cómo HSC podría detectar un pequeño PBH. Colaboración KAVLI IPMU / HSC

El documento detalla los cálculos que sugieren que es posible que la inflación haya creado tantos PBH, que explica toda la materia oscura en el Universo. Entonces, el siguiente paso fue buscar realmente la posible presencia de estos agujeros negros. No es algo fácil, ya que estos agujeros negros son tan pequeños como el ancho de un cabello humano.

Pero teniendo eso en cuenta, hay una manera de hacerlo. El Hyper Suprime-Cam (HSC) del Telescopio Subaru es capaz de obtener imágenes de toda la galaxia de Andrómeda cada pocos minutos. Si uno de estos agujeros negros estuviera justo en frente de una estrella en Andrómeda, su luz se magnificaría.

Ya se detectó un candidato para tal evento, pero una posibilidad obviamente no confirma una teoría. Se necesitan muchas más observaciones para comenzar a ver esta idea como un escenario muy prometedor para la materia oscura.

La investigación científica ha sido publicada en Physical Review Letters.

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