Recente kosmologie model combineert twee van de meest excentrieke ideeën in de hedendaagse natuurkunde om eigenschappen te verklaren donkere materie, een onzichtbare substantie die ongeveer 85 procent van alle materie in het universum uitmaakt. Om dit te begrijpen moeten we verder kijken dan dat Oerknal we kennen en overwegen allemaal twee concepten die elkaar zelden kruisen: het cyclische universum en oorspronkelijke zwarte gaten.
Een ander soort multiversum
Er zijn verschillende versies van het ‘multiversum’. Het populairste model – namelijk het Marvel Cinematic Universe – stelt dat er net zoveel universums zijn als er mogelijkheden zijn, en dat deze versies van de werkelijkheid parallel zijn. De natuurkunde stelt iets geschikter en wiskundig consistenter voor: kosmische reflecties.
In dit model werd het universum niet geboren uit een singulariteit, maar in plaats daarvan uitgebreid, samengetrokken en opnieuw uitgebreid in een eindeloze cyclus. Elk ‘universum’ is niet parallel, maar opeenvolgend – dat wil zeggen: het universum is ontstaan uit de as van het vorige universum.
Is het mogelijk dat iets kan overleven tot het einde van het universum en kan overleven tot het volgende universum? Volgens een artikel gepubliceerd in Fysiek 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 het universum zou kunnen overleven en het rebound-proces zou kunnen overleven. Deze ‘relikwieën’ zullen niet alleen overleven, maar kunnen ook de kiem vormen voor de vorming van gigantische, tot nu toe onverklaarde structuren die in de vroege stadia van het huidige universum zijn waargenomen. Bovendien kunnen ze de sleutel zijn tot het begrijpen van donkere materie.
Decennia lang was de dominante verklaring voor donkere materie dat het om een onbekend deeltje of onbekende deeltjes ging. Maar na jaren van experimenteren zonder directe detectie gingen natuurkundigen op zoek naar alternatieven. Eén van hen stelt dat donkere materie geen exotisch deeltje is, maar eerder een overvloedige populatie van kleine zwarte gaten die we negeren.
Het idee is interessant, maar kent ernstige problemen. Als zwarte gaten verantwoordelijk willen zijn voor donkere materie, moeten ze bestaan hebben sinds het begin van het heelal, lang voordat de eerste sterren instortten. Er zijn aanwijzingen dat deze objecten mogelijk bestaan, maar overtuigende fysieke mechanismen om hun oorsprong te verklaren ontbreken.
Het heelal werd geboren met zwarte gaten
Dit is waar het door Gaztanaga voorgestelde nieuwe model uitblinkt. Als kosmische reflecties het mogelijk zouden maken dat vaste structuren de ineenstorting van eerdere universums overleefden, zou het huidige universum geboren zijn met reeds bestaande zwarte gaten. Dit wordt niet noodzakelijkerwijs veroorzaakt door extreme schommelingen of fijn afgestemde inflatieprocessen, maar is vanaf het eerste moment aanwezig.
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, is donkere materie geen mysterie van het begin van het universum, maar eerder een erfenis van een universum dat dateert van vóór ons universum.
“Er is nog veel werk aan de winkel”, zei Gaztanaga, die ook onderzoeker is aan het Institute of Cosmology and Gravity van de Universiteit van Portsmouth, in een artikel voor Gesprek. “Deze ideeën moeten worden getoetst aan gegevens – van de achtergrond van zwaartekrachtgolven tot onderzoeken naar sterrenstelsels en nauwkeurige metingen van de kosmische microgolfachtergrond.”
“Maar de mogelijkheid is zeer groot”, voegde hij eraan toe. ‘Het heelal is misschien niet één keer gevormd, maar het is misschien wel hersteld. En de donkere structuren waaruit de huidige sterrenstelsels bestaan, kunnen overblijfselen zijn van vóór de oerknal.’
Dit verhaal verscheen voor het eerst in KABEL in het Spaans en is vertaald uit het Spaans.
