Donkere materie mogelijk cruciaal bij vroege vorming van superzware zwarte gaten

AmsterdamWetenschappers staan voor een raadsel door de ontdekking van superzware zwarte gaten kort na de Oerknal. Normaal gesproken duurt het miljarden jaren voordat deze gigantische objecten ontstaan. Maar de James Webb-ruimtetelescoop heeft ze gevonden in een veel jonger heelal, wat vragen oproept over hun snelle vorming.

Onderzoekers aan de UCLA stellen dat donkere materie een verklaring kan bieden voor de vorming van vroege superzware zwarte gaten. In het jonge universum koelden waterstofgaswolken snel af door moleculair waterstof, waardoor het gas opbrak in kleinere delen in plaats van een groot zwart gat te vormen. Donkere materiedeeltjes zouden door hun verval fotonen kunnen uitzenden die dit afkoelingsproces vertraagden, waardoor het gas warm genoeg bleef om samen te smelten tot massieve wolken. Deze wolken stortten vervolgens ineen tot superzware zwarte gaten.

Deeltjesfysici speculeren al lange tijd over donkere materie:

• Sommige donkere materie-deeltjes kunnen na verloop van tijd vervallen en straling uitzenden.
• Deze straling zou moleculair waterstof kunnen verstoren, met invloed op hoe gas afkoelt en condenseert.
• Door de koelsnelheid van gas te manipuleren, kan de vorming van grote wolken mogelijk worden in plaats van kleinere structuren.

Uit dit onderzoek blijkt dat donkere materie een actieve rol kan spelen in het universum door invloed uit te oefenen op belangrijke kosmische gebeurtenissen. Donkere materie verwarmt waterstofgas door het uitzenden van fotonen, waardoor het gas niet uiteenvalt in kleinere delen. Hierdoor kan het gas als een grote wolk blijven bestaan, zodat de zwaartekracht voldoende tijd heeft om een superzwaar zwart gat te vormen.

Lees ook:

Vandaag · 20:58

Nieuw 'Alzheimer-in-een-schaaltje'-model versnelt baanbrekende medicijnontwikkeling aanzienlijk

Uit dit onderzoek blijkt dat donkere materie mogelijk bestaat uit verschillende soorten deeltjes, waarvan sommige blijven bestaan en andere vervallen. Als het verval van donkere materie genoeg energie vrijmaakt om het gedrag van gas in het vroege universum te veranderen, zou dit kunnen verklaren hoe superzware zwarte gaten zo snel zijn ontstaan. Deze theorie koppelt het gedrag van donkere materie aan waarneembare gebeurtenissen in de ruimte.

Dit idee kan ons helpen meer te begrijpen over de vorming van sterrenstelsels in het verre verleden. Omdat superzware zwarte gaten zich meestal in het centrum van sterrenstelsels bevinden, hebben vroege zwarte gaten mogelijk een grotere invloed gehad op de vorming van sterrenstelsels dan we dachten. Dit kan onze benadering veranderen van hoe we de creatie en groei van sterrenstelsels in de loop van de tijd bestuderen.

Onderzoekers stellen voor dat donkere materie de vorming van zwarte gaten beïnvloedt. Deze hypothese helpt een raadsel op te lossen en opent nieuwe onderzoekspaden naar donkere materie. Dit leidt tot een beter begrip van de evolutie van het universum en toont aan dat gewone materie en donkere materie nauw verbonden zijn in het vormgeven van het universum sinds de vroegste stadia.