Er mørkt stof lavet af oprindelige sorte huller?

Astronomer, der studerede galaksers bevægelser og karakteren af ​​den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling, indså i det sidste århundrede, at det meste af stoffet i universet ikke var synligt. Omkring 84 procent af stoffet i kosmos er mørkt stof, meget af det ligger i glorier omkring galakser. Det blev kaldt mørkt stof, fordi det ikke udsender lys, men det er også mystisk:det er ikke sammensat af atomer eller deres sædvanlige bestanddele som elektroner og protoner.

I mellemtiden astronomer har observeret virkningerne af sorte huller og for nyligt endda opdaget gravitationsbølger fra et par sammensmeltede sorte huller. Sorte huller dannes normalt i massive stjerners eksplosive død, en proces, der kan tage mange hundrede millioner år, når en stjerne smelter sammen fra omgivende gas, udvikler sig og dør til sidst. Nogle sorte huller antages at eksistere i det tidlige univers, men der er sandsynligvis ikke tid nok i det tidlige univers til at den normale dannelsesproces kan finde sted. Nogle alternative metoder er blevet foreslået, som det direkte sammenbrud af primordial gas eller processer forbundet med kosmisk inflation, og mange af disse oprindelige sorte huller kunne være blevet lavet.

CfA-astronomen Qirong Zhu ledede en gruppe på fire videnskabsmænd, der undersøgte muligheden for, at nutidens mørke stof er sammensat af oprindelige sorte huller, følge op på tidligere offentliggjorte forslag. Hvis galaksehaloer er lavet af sorte huller, de bør have en anden tæthedsfordeling end haloer lavet af eksotiske partikler. Der er også nogle andre forskelle - sorte hul-haloer forventes at dannes tidligere i en galakses udvikling end andre former for glorier.

Forskerne foreslår, at det at se på stjernerne i haloerne af svage dværggalakser kan undersøge disse effekter, fordi dværggalakser er små og svage (de skinner med blot et par tusinde sollysstyrker), hvor små effekter lettere kan ses.

Holdet kørte et sæt computersimuleringer for at teste, om dværggalakse-haloer kunne afsløre tilstedeværelsen af ​​primordiale sorte huller, og de finder ud af, at de kunne:interaktioner mellem stjerner og primordiale sorte gloriehuller skulle ændre størrelsen af ​​stjernefordelingerne en smule.

Astronomerne konkluderer også, at sådanne sorte huller skal have masser mellem omkring to og fjorten solmasser, lige i det forventede område for disse eksotiske objekter (selvom mindre end de sorte huller, der for nylig blev opdaget af gravitationsbølgedetektorer) og sammenlignelig med konklusionerne fra andre undersøgelser.

Teamet understreger, imidlertid, at alle modellerne stadig er inkonklusive, og det mørke stofs natur forbliver uhåndgribelig.