Astronomia: la materia oscura potrebbe essere costituita da mini buchi neri creati dal Big Bang?

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La materia oscura, la misteriosa massa nell’universo che non emette luce ma esercita un’attrazione gravitazionale, potrebbe essere costituita da buchi neri primordiali che si sono originati con il Big Bang, secondo una nuova teoria dei ricercatori dell’Università di Ginevra, che si basa sul bosone di Higgs.

Il bosone di Higgs nasce come un’onda nel cosiddetto campo di Higgs, che permea l’universo e conferisce la massa alle particelle. Quando è stato scoperto, il bosone di Higgs era molto più leggero di quanto molti fisici si aspettassero. Dopo molti calcoli, gli scienziati sono arrivati alla conclusione che la sua massa implicava che il campo di Higgs potrebbe non essere nel suo stato più stabile. E che, inoltre, durante l’espansione dell’universo primordiale, l’instabile campo di Higgs avesse vissuto fluttuazioni quantistiche, lì dove vi erano diverse densità di materia in diverse parti del campo.

buchi neri super-massicciSecondo il nuovo studio, queste fluttuazioni hanno creato piccole sacche di spazio dove la densità della massa era così alta da collassare in un buco nero. Questi mini buchi neri avrebbero masse di circa 10 trilioni di kg, circa la massa dell’Everest.

La teoria è interessante su molti livelli: la materia oscura e i buchi neri non emettono luce rilevabile; i buchi neri primordiali, se esistono, potrebbero essere prove fisiche che il campo di Higgs è in uno stato quasi stabile; la teoria potrebbe spiegare la materia oscura senza ricorrere ad una nuova fisica oltre il Modello Standard, che descrive il comportamenti delle minuscole particelle subatomiche. Ma come trovare questi buchi neri? Sarebbero ancora uguali a quando sono nati, quasi 14 miliardi di anni fa?

buchi neriNel tempo i buchi neri avrebbero inglobato sempre più massa e, grazie alla radiazione di Hawking, potrebbero emettere particelle ed energia a causa degli effetti quantistici. Nel tempo la radiazione di Hawking potrebbe farli evaporare completamente: più sono piccoli, prima spariscono. Queste emissioni sono così deboli che non sono mai state rilevate, sebbene molti scienziati credano alla loro esistenza. Acquisendo più massa nel tempo o perdendola attraverso la radiazione di Hawking nel corso di 14 miliardi di anni, i resti odierni dei buchi neri primordiali potrebbero essere minuscoli o enormi.

Tuttavia, l’idea che i buchi neri esistenti oggi possano costituire la materia oscura dell’universo è relativamente controversa. I fisici hanno escluso i buchi neri di bassa massa, perché non ne sono stati rilevati a sufficienza per spiegare la massa dell’universo, ma non hanno escluso quelli di massa media.

Alcuni fisici dubitano che questi corpi celesti possano spiegare gran parte della materia oscura nell’universo. I buchi neri primordiali sono ancora ipotetici finché non si individueranno buchi neri con masse inferiori a quella del sole e la spiegazione del campo di Higgs proposta per la loro creazione non può essere dimostrata senza di loro.