In een nieuwe publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review Letters ontvouwt een internationaal team van theoretisch natuurkundigen een scenario waarbij zich, vroeg in de geschiedenis van het heelal, grote aantallen kleine zwarte gaten hebben gevormd.
Deze ‘primordiale’ zwarte gaten zouden de donkere materie in het heelal voor hun rekening kunnen nemen.
Primordiale zwarte gaten zijn hypothetische compacte objecten die zich nog vóór de eerste sterren en sterrenstelsels in het jonge heelal hebben gevormd.
Het bestaan van dergelijke objecten, die als ‘groeikiemen’ voor de latere superzware zwarte gaten kunnen hebben gediend, is al tientallen jaren geleden voorspeld.
In hun publicatie suggereren Alexander Kusenko en collega’s dat kort na de oerknal talrijke kleine zwarte gaten zijn gevormd.
Dat zou zijn gebeurd tijdens de zogeheten inflatie – de korte periode van extreem snelle uitdijing die de basis heeft gelegd voor de vorming van (clusters van) sterrenstelsels.
Volgens de wetenschappers kunnen zich tijdens de inflatie talrijke ‘baby-heelallen’ hebben afgetakt van ons eigen heelal.
Zo’n baby-heelal zou kort daarop ineenstorten, en de enorme hoeveelheid energie die daarbij vrijkwam, zou tot de vorming van een zwart gat leiden.
Met een wat groter baby-heelal kan nog iets merkwaardigers zijn gebeurd.
Het zou in een toestand verkeren die tot gevolg heeft dat een interne waarnemer iets anders te zien krijgt dan een externe.
Een interne waarnemer zou het als een uitdijend heelal zien, een externe waarnemer (zoals wij) als een zwart gat.
Zowel de kleine als de grote baby-heelallen kunnen waarneembaar zijn als primordiale zwarte gaten.
In hun publicatie laten de wetenschappers zien dat de zwarte gaten die uit dit ‘multiversum’-scenario voortkomen kunnen worden opgespoord met de Hyper Suprime-Cam van de 8,2-meter Subaru-telescoop op Hawaï.
Deze kolossale digitale camera is in staat om het naburige Andromedastelsel om de paar minuten in beeld te brengen.
Wanneer een tussenliggend zwart gat voor een van de honderden miljoenen sterren van het stelsel langs schuift, zou het als zwaartekrachtlens fungeren en het licht van de ster gedurende korte tijd versterken.
Bij de eerste waarnemingen met de Hyper Suprime-Cam is al een oplichtende ster geregistreerd die door de lenswerking van een primordiaal zwart gat met ongeveer de massa van onze maan kan zijn veroorzaakt.
Vervolgwaarnemingen met de Hyper Suprime-Cam en toekomstige waarnemingen met het nog in aanbouw zijnde Vera C. Rubin Observatory moeten er uitsluitsel over geven of zwarte gaten als deze talrijk genoeg zijn om alle donkere materie in het heelal te verklaren. (EE)
(Image Credit: Kavli IPMU)
