Een recente kosmologische model combineert twee van de meest excentrieke ideeën uit de moderne natuurkunde om de aard ervan te verklaren donkere materie, de onzichtbare materie die ongeveer 85 procent van alle materie in het universum uitmaakt. Om dit te begrijpen is het noodzakelijk om verder te kijken Oerknal we kennen en overwegen allemaal twee concepten die elkaar zelden kruisen: cyclische universums en oorspronkelijke zwarte gaten.
Een ander soort multiversum
Er zijn verschillende versies van het “multiversum”. Het populairste model – dat van het Marvel Cinematic Universe – stelt dat er evenveel universums zijn als mogelijkheden, en dat deze versies van de werkelijkheid parallel zijn. De natuurkunde stelt iets soberder en wiskundig consistenter voor: de kosmische lente.
In dit model wordt het universum niet geboren uit een singulariteit, maar breidt het uit, trekt het samen en dijt weer uit in een eindeloze cyclus. Elk ‘universum’ is niet parallel, maar opeenvolgend – dat wil zeggen dat het ene voortkomt uit de as van het vorige.
Is het mogelijk dat iets het einde van zijn universum overleeft en voortduurt in het volgende? Volgens een artikel gepubliceerd in Lichamelijk onderzoek DJa. Auteur Enrique Gaztanaga, onderzoeksprofessor aan het Instituut voor Ruimtewetenschappen in Barcelona, laat zien dat elke structuur groter dan ongeveer 90 meter de uiteindelijke ineenstorting van een universum kan doorstaan en de terugslag kan overleven. Deze ‘relikwieën’ zouden niet alleen blijven bestaan, maar zouden ook kunnen leiden tot de vorming van gigantische, onverklaarbare structuren die in de vroege stadia van het huidige universum worden waargenomen. Bovendien kunnen ze de sleutel zijn tot het begrijpen van donkere materie.
Decennia lang is de dominante verklaring voor donkere materie dat het om één of meer onbekende deeltjes gaat. Maar na jaren van experimenten zonder direct bewijs beginnen natuurkundigen alternatieven te onderzoeken. Eén ervan suggereert dat donkere materie geen exotisch deeltje is, maar een overvloedige populatie van kleine zwarte gaten die we over het hoofd zien.
Het idee is aantrekkelijk, maar er kleeft een ernstig probleem aan. Als deze zwarte gaten de donkere materie willen verklaren, moeten ze bestaan vanaf de vroegste momenten van het heelal, lang voordat de eerste sterren konden instorten. Er zijn aanwijzingen dat deze objecten zouden kunnen bestaan, maar een overtuigend fysiek mechanisme om hun oorsprong te verklaren ontbreekt.
Een universum geboren met zwarte gaten
Dit is waar het nieuw voorgestelde model van Gaztanaga uitblinkt. Als kosmisch stuiteren ervoor zorgt dat compacte structuren de ineenstorting van het vorige universum kunnen overleven, dan zou het huidige universum al zijn geboren met reeds bestaande zwarte gaten. Ze hadden niet voort moeten komen uit extreme schommelingen of verfijnde inflatieprocessen, maar zouden er gewoon vanaf het eerste moment geweest zijn.
Deze aanname heeft het potentieel om twee puzzels tegelijk op te lossen: de oorsprong van zwarte gaten en de aard van donkere materie. Als dit model klopt, zou donkere materie geen mysterie zijn voor het vroege universum, maar eerder een erfenis van een kosmos die dateert van vóór de onze.
“Er moet nog veel werk worden verzet”, zei Gaztanaga, ook onderzoeker aan het Instituut voor Kosmologie en Gravitatie van de Universiteit van Portsmouth, in een artikel voor Het gesprek. “Deze ideeën moeten worden getest aan de hand van gegevens – van zwaartekrachtgolfachtergronden tot onderzoeken naar sterrenstelsels en precisiemetingen van de kosmische microgolfachtergrond.”
“Maar de kans is groot”, voegde hij eraan toe. ‘Het heelal is misschien niet één keer begonnen, maar is misschien omgekeerd. En de donkere structuren die vandaag de dag sterrenstelsels vormen, kunnen overblijfselen zijn uit een tijd vóór de oerknal.’
Dit verhaal verscheen oorspronkelijk in BEDRAAD in het Spaans en is vertaald uit het Spaans.
