⚫ Erste Entdeckung eines primordialen Schwarzen Lochs?

Das Universum stellt uns vor ein großes Rätsel: Der größte Teil seiner Materie, Dunkle Materie genannt, entzieht sich jedem direkten Nachweis. Doch ihr gravitativer Einfluss ist unbestreitbar, was unser klassisches Verständnis der Zusammensetzung des Kosmos in Frage stellt.

Bei der Suche nach Antworten zeichnet sich heute mit Gravitationswellen, diesen von Einstein vorhergesagten Schwingungen der Raumzeit, eine neue Spur ab. Erstmals 2015 nachgewiesen, sind sie ein Werkzeug, um ansonsten unsichtbare Phänomene zu erforschen, wie die Kollision sehr dichter Objekte. Die kürzliche Analyse eines seltsamen Signals, das vom Gravitationswellenobservatorium LIGO aufgezeichnet wurde, liefert einen interessanten, wenn nicht gar beunruhigenden Hinweis.


Das untersuchte Signal stammt von einer Fusion, an der mindestens ein sehr dichtes, aber masseärmeres Objekt als die Sonne beteiligt war. Eine Eigenschaft, die dem widerspricht, was wir über die kleinsten stellaren Schwarzen Löcher wissen, die aus dem Kollaps supermassereicher Sterne entstehen und viel massereicher sind als unsere Sonne.

Nico Cappelluti und Alberto Magaraggia von der University of Miami glauben, dass es sich um ein primordiales Schwarzes Loch handeln könnte, ein theoretisches Objekt, das aus Dichteschwankungen kurz nach dem Urknall entstanden ist. Ihre Berechnungen, veröffentlicht in The Astrophysical Journal, zeigen, dass solche Ereignisse selten wären.

Im Gegensatz zu stellaren Schwarzen Löchern hätten sich primordiale Schwarze Löcher in den ersten Momenten des Universums gebildet, mit sehr unterschiedlichen Massen, die von der eines Asteroiden bis zu der eines Planeten reichen könnten. Diese von Stephen Hawking in den 1970er Jahren vorgeschlagene Idee bleibt hypothetisch, aber ihre Identifizierung über Gravitationswellen könnte alles verändern. Diese Objekte interagieren nicht mit Licht, was sie unsichtbar macht, besitzen aber eine Masse, die die Schwerkraft beeinflusst.

Diese Eigenschaft macht sie zu vielversprechenden Kandidaten, um die Natur der Dunklen Materie zu klären, die etwa 85% der kosmischen Materie ausmacht. Tatsächlich tun sich Wissenschaftler schwer, diese Komponente zu identifizieren, da sie keine elektromagnetische Strahlung emittiert oder absorbiert. Die Bestätigung der Existenz einer ausreichenden Anzahl primordialer Schwarzer Löcher könnte diese Lücke schließen, indem sie eine elegante Lösung ohne exotische Annahmen für eine anhaltende Frage in der Astrophysik bietet.


Um diese Hypothese zu untermauern, ist der Nachweis weiterer Signale desselben Typs erforderlich. Zukünftige Instrumente wie das Weltraumobservatorium LISA werden eine viel größere Empfindlichkeit bieten und so die Erfassung einer größeren Anzahl von Gravitationswellen ermöglichen. Die Forscher weisen darauf hin, dass Geduld erforderlich ist, ähnlich wie bei der Suche, die vor zehn Jahren zur ersten Entdeckung von Gravitationswellen führte.