Wenn das Universum in Zyklen von „Big Bangs“ und „Big Crunches“ expandiert und kontrahiert, könnten manche Schwarze Löcher einer neuen Analyse zufolge von einer Ära in die nächste übergehen.
Schwarze Löcher sind Regionen im Raum, in denen die Gravitationskraft so stark ist, dass nichts entkommen kann, nicht einmal Licht. Normalerweise entstehen Schwarze Löcher durch einen Gravitationskollaps, beispielsweise nach einer großen Supernova.
Aber es gibt noch eine andere Objektklasse, genannt primordiale Schwarze Löcher, die nach Meinung von Kosmologen auf eine andere Weise entstanden sein mussten. Sie sind Relikte des riesigen dichten Balls, aus dem das Universum expandierte. Manche Regionen sollten dicht genug gewesen sein, um Schwarze Löcher zu bilden.
Diese primordialen Schwarzen Löcher hätten sich dann weitgehend aufgelöst, als das Universum expandierte. Primordiale Schwarze Löcher unterscheiden sich sehr von denen, die aus sterbenden Sternen hervorgehen, insbesondere weil sie viel kleiner sein sollten.
Auch wenn noch niemand bislang ein primordiales Schwarzes Loch gesehen hat, erlangen wir unser Wissen über sie durch das Nachdenken über die Prozesse, die kurz nach dem Urknall (Big Bang) aufgetreten sein müssen. In den letzten Jahren fingen Kosmologen allerdings an, ernsthaft über Prozesse nachzudenken, die vor dem Urknall auftraten. Eine Idee, ist, dass das Universum möglicherweise kollabiert, was zu einem endlosen Kreislauf aus Big Bangs und Big Crunches führen würde.
Heute fragen sich Bernard Carr von der Queen Mary University in London (Großbritannien) und Alan Coley von der Dalhousie University in Kanada, was in einem solchen Universum in den Momenten vor einem Big Crunch passieren könnte. Einigen Berechnungen zufolge erzeugt ein Big Crunch eine Singularität, die alles im Universum zur Verschmelzung bringen sollte. Aber Carr und Coley sagen, dass Schwarze Löcher mit einer bestimmten Masse unter gewissen Umständen dieses Schicksal vermeiden und den Big Crunch als separate Einheiten überstehen könnten. Die Massen, für die das möglich ist, reichen von wenigen Hundert Millionen Kilogramm bis hin zur Masse unserer Sonne.
Das führt allerdings zu einem Problem. Coley und Carr sagen, dass primordiale Schwarze Löcher und Schwarze Löcher vor dem Big Crunch schwer voneinander zu unterscheiden sein werden, weil ihre Massen vergleichbar sind. Niemand hat bis jetzt ein primordiales Schwarzes Loch gesehen, obwohl es Anstrengungen gibt, nach den verräterischen Signaturen zu suchen, die sie produzieren sollten.
Kleine Schwarze Löcher sollten in relativ kurzer Zeit verdampfen und letztendlich in einer großen Gammastrahlenexplosion verschwinden. Man hofft, dass Observatorien wie das Fermi Gamma Ray Space Telescope solche Ereignisse beobachten werden. Tatsächlich sagen einige Kosmologen, dass dieser Ansatz die Gammastrahlenausbrüche (Gamma Ray Bursts, GRBs) erklären könnte, die wir von Zeit zu Zeit sehen.
All das bedeutet natürlich, dass es in unserem Universum Objekte gibt, die dem Big Bang vorausgingen. Und wenn wir irgendwie einen Weg finden, sie von primordialen Schwarzen Löchern zu unterscheiden, könnten wir in der Lage sein, diese ältesten aller Objekte zu beobachten.
Referenz: http://arxiv.org/abs/1104.3796 Persistence Of Black Holes Through A Cosmological Bounce
Quelle: http://www.technologyreview.com/blog/arxiv/26724/
(THK)
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