Physiker schlagen vor, dass primordiale Schwarze Löcher, die in den ersten Momenten des Universums entstanden sind, die gesamte Dunkle Materie erklären könnten. Einige dieser Objekte könnten sogar "Baby-Universen" enthalten, deren Bewohner nie von unserer Existenz erfahren würden.
In den Anfangssekunden nach dem Urknall war das Universum extrem heiß und dicht. Eine lokale Dichtefluktuation von nur 50 Prozent hätte genügt, um einen Gravitationskollaps und die Bildung eines Schwarzen Lochs auszulösen. Im Unterschied zu heutigen Schwarzen Löchern, die aus kollabierenden Sternen hervorgehen, könnten diese primordialen Schwarzen Löcher eine breite Massepalette aufweisen – einschließlich sehr kleiner Exemplare.
Aufgrund ihrer Winzigkeit und Lichtlosigkeit gelten primordiale Schwarze Löcher als vielversprechende Kandidaten für Dunkle Materie, die etwa 85 Prozent der gesamten Materie im Universum ausmacht und teleskopisch nicht direkt sichtbar ist.
Kurz nach dem Urknall durchlief das Universum die Inflationsphase, eine überlichtschnelle Expansion. In dieser Zeit könnten Blasen "falschen Vakuums" entstanden sein – Raumregionen mit höherer Energie als ihre Umgebung. Diese Blasen sind metastabil, ähnlich einem Ball auf einer Hügelspitze: Ein kleiner Stups lässt sie in einen stabileren, energieärmeren Zustand übergehen.
Mehr zu Kosmologie:
- Die sechs Zahlen, die das gesamte Universum definieren
- Die Risse in der Kosmologie: Warum unser Universum nicht aufgeht
Die Schicksale solcher Blasen hängen von ihrer Größe ab. Sind sie kleiner als eine kritische Grenze, kollabieren sie und setzen Energie frei, die ein primordiales Schwarzes Loch formt.
Bei größerer Ausdehnung expandieren sie rasch, ziehen sich dann abrupt zusammen und bilden ein Schwarzes Loch. Für externe Beobachter wirkt es wie ein normales primordiales Schwarzes Loch, doch im Inneren könnte sich ein expandierendes Babyuniversum befinden.
Da kein Licht aus Schwarzen Löchern entweicht, bliebe jedes Leben in diesem Babyuniversum von unserem Kosmos isoliert.
Dies impliziert ein Multiversum, in dem die Schwerkraft dieser Babyuniversen die Dunkle Materie erzeugt.
Beobachtungen mit der Hyper Suprime-Cam des Subaru-Teleskops auf Hawaii in der Andromeda-Galaxie passen zu den Vorhersagen für primordiale Schwarze Löcher. Das Forschungsteam intensiviert nun die Suche, um zu prüfen, ob diese Theorie das Dunkle-Materie-Rätsel lösen kann.