Dunkle Materie könnte frühe Entstehung supermassiver Schwarzer Löcher erklärt haben

BerlinWissenschaftler sind verblüfft über die Entdeckung von supermassereichen Schwarzen Löchern kurz nach dem Urknall. Diese gigantischen Objekte benötigen normalerweise Milliarden von Jahren zur Entstehung. Doch das James-Webb-Weltraumteleskop fand sie in einem viel jüngeren Universum, was Fragen darüber aufwirft, wie sie so schnell entstehen konnten.

Forscher der UCLA vermuten, dass dunkle Materie erklären könnte, wie früh entstandene supermassereiche Schwarze Löcher gebildet wurden. Im jungen Universum kühlten Wasserstoffgaswolken aufgrund von molekularem Wasserstoff schnell ab, was zur Zersplitterung des Gases in kleinere Teile führte, anstatt ein großes Schwarzes Loch zu formen. Partikel dunkler Materie könnten durch ihren Zerfall und die Freisetzung von Photonen diese Abkühlung verlangsamt haben, wodurch das Gas warm genug blieb, um sich zu massiven Wolken zusammenzuschließen. Diese Wolken kollabierten dann zu supermassereichen Schwarzen Löchern.

Teilchenphysiker spekulieren seit Langem über Dunkle Materie:

• Einige Dunkle-Materie-Teilchen könnten im Laufe der Zeit zerfallen und dabei Strahlung freisetzen.
• Diese Strahlung könnte molekularen Wasserstoff stören und somit beeinflussen, wie Gas abkühlt und kondensiert.
• Durch das Manipulieren der Abkühlungsrate des Gases könnte die Bildung großer Wolken statt kleinerer Strukturen ermöglicht werden.

Diese Forschung deutet darauf hin, dass dunkle Materie eine aktive Rolle im Universum spielt, indem sie bedeutende kosmische Ereignisse beeinflusst. Dunkle Materie erhitzt Wasserstoffgas durch die Emission von Photonen, wodurch verhindert wird, dass das Gas in kleinere Teile zerfällt. Dies ermöglicht dem Gas, als große Wolke zu bestehen und gibt der Gravitation genügend Zeit, ein supermassives Schwarzes Loch zu bilden.

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Die Studie legt nahe, dass Dunkle Materie aus verschiedenen Teilchensorten bestehen könnte, von denen einige stabil sind und andere zerfallen. Wenn der Zerfall der Dunklen Materie genügend Energie freisetzt, um das Verhalten von Gas im frühen Universum zu beeinflussen, könnte dies erklären, wie supermassive schwarze Löcher so schnell entstanden. Diese Hypothese verknüpft das Verhalten von Dunkler Materie mit beobachtbaren Ereignissen im Weltraum.

Diese Idee könnte uns helfen, mehr darüber zu erfahren, wie Galaxien vor langer Zeit entstanden sind. Da sich supermassereiche schwarze Löcher meist im Zentrum von Galaxien befinden, könnten frühe schwarze Löcher eine größere Rolle bei der Formung von Galaxien gespielt haben, als wir bisher dachten. Dies könnte unsere Herangehensweise an das Studium der Entstehung und Entwicklung von Galaxien im Laufe der Zeit verändern.

Die Forscher schlagen vor, dass dunkle Materie die Entstehung von schwarzen Löchern beeinflusst. Diese Hypothese trägt zur Lösung eines Rätsels bei und eröffnet neue Forschungsfelder im Bereich der dunklen Materie. Dadurch wird das Verständnis der Entwicklung des Universums verbessert und gezeigt, wie eng normale Materie und dunkle Materie bei der Gestaltung des frühen Universums zusammenwirken.