EL gran explosión Según una teoría cosmológica que sugiere que el universo puede «rebotar» entre fases de contracción y expansión, este puede no ser el comienzo del universo. Si esta teoría es cierta, podría tener profundas implicaciones sobre la naturaleza del cosmos, particularmente sobre dos de sus componentes más misteriosos: los agujeros negros y la materia oscura.
Teniendo esto en cuenta, un estudio reciente sugiere que la materia oscura podría estar compuesta de agujeros negros Las ondas gravitacionales generadas durante la formación de agujeros negros podrían ser detectadas por futuros observatorios de ondas gravitacionales, lo que ayudaría a confirmar este escenario de generación de materia oscura.
Las observaciones de los movimientos estelares en las galaxias y el fondo cósmico de microondas (un resplandor posterior al Big Bang) indican que alrededor del 80% de toda la materia del universo es materia oscuraSustancia que no refleja, absorbe ni emite luz. A pesar de su abundancia, los científicos aún no han identificado de qué está hecha la materia oscura.
En este nuevo estudio, los investigadores exploraron un escenario en el que la materia oscura consiste en agujeros negros primordiales formados a partir de fluctuaciones de densidad que ocurrieron durante la última fase de contracción del universo, poco antes del período de expansión que estamos viendo actualmente. Publicaron sus resultados en junio en la revista. Revista de cosmología y física de astropartículas.
El cosmos que rebota
La visión cosmológica tradicional del universo sugiere que el universo comenzó con una singularidad, seguida de un breve período de expansión extremadamente rápida, llamado inflación. Sin embargo, los autores del nuevo estudio analizaron una teoría más exótica, conocida como cosmología de rebote de materia no singular, que postula que el universo experimentó por primera vez una fase de contracción. Esta fase terminó con un rebote debido a la creciente densidad de la materia, dando lugar al Big Bang y a la expansión acelerada que observamos hoy.
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En esta cosmología de rebote, el universo se contrajo hasta alcanzar un tamaño aproximadamente 50 órdenes de magnitud menor que el actual. Después del rebote nacieron fotones y otras partículas, marcando el Big Bang. Cerca del rebote, la densidad de la materia era tan alta que se formaron pequeños agujeros negros a partir de fluctuaciones cuánticas en la densidad de la materia, lo que los convirtió en candidatos viables para la materia oscura.
«Pequeño agujeros negros primordiales pueden producirse en el comienzo mismo del universo y, si no son demasiado pequeños, su desintegración se debe a la radiación de Hawking. [a hypothetical phenomenon of black holes emitting particles due to quantum effects] «No será lo suficientemente eficaz para deshacerse de ellos, por lo que todavía estarían allí hoy». Patricio Pedrodijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico el director de investigación del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS), que no participó en el estudio. «Pesar más o menos la masa de un asteroidepodrían contribuir a la materia oscura o incluso resolver este problema por completo. »
Los cálculos de los científicos muestran que las propiedades de este modo del universo, como la curvatura del espacio y el fondo cósmico de microondas, coinciden con las observaciones actuales, lo que respalda su hipótesis.
Para probar aún más sus predicciones, los investigadores esperan utilizar observatorios de ondas gravitacionales de próxima generación. Los científicos han calculado las propiedades de ondas gravitacionales producidos durante la formación del agujero negro en su modelo y descubrieron que podían ser detectados por Próximos observatorios gravitacionales como la Antena Espacial con Interferómetro Láser (LISA)) y el Telescopio EinsteinEstas detecciones podrían confirmar si los agujeros negros primordiales son efectivamente materia oscura; sin embargo, puede pasar más de una década antes de que cualquiera de estas instalaciones vea la primera luz.
«Este trabajo es importante porque proporciona una forma natural de formar agujeros negros pequeños, pero aún presentes, que forman materia oscura en un entorno que no es el habitual basado en la inflación», dijo Peter. “Otro trabajo actualmente estudia el comportamiento de estos pequeños agujeros negros alrededor de estrellas, lo que podría conducir a una forma de detectarlos en el futuro. »
