Studie: Schwarze Löcher explodieren womöglich viel häufiger als angenommen

Bereits aktive Observatorien könnten unter Umständen explodierende Schwarze Löcher beobachten und zahlreiche grundlegende Fragen zur Natur des Universums beantworten. Das zumindest meint ein Forschungsteam von der University of Massachusetts, das seine Arbeit nun vorstellt. Die Gruppe meint, dass sogenannte primordiale Schwarze Löcher deutlich häufiger explodieren könnten als bislang angenommen. Sollte das stimmen, läge die Wahrscheinlichkeit, das in den nächsten zehn Jahren beobachten zu können, bei über 90 Prozent. Das wäre dann nicht nur die Bestätigung, dass es diese Objekte überhaupt gibt. Solch eine Explosion würde uns auch eine definitive Liste aller subatomaren Partikel geben, verspricht das Team. Auch jener, die bislang nicht beobachtet wurden.

Mehr als eine Goldgrube für die Forschung

Als primordiale Schwarze Löcher werden winzige Objekte bezeichnet, die kurz nach dem Urknall direkt aus der damals vorhandenen Materie entstanden sein sollen und nicht aus dem Kollaps eines Sterns. Der Begriff leitet sich vom lateinischen Wort „primordium“ („erster Anfang“) ab. Bislang wurden diese PBH (Abkürzung der englischen Bezeichnung) nur theoretisch beschrieben. Es ist unklar, ob es sie wirklich gibt. Weil sie deutlich leichter und kleiner sein dürften als die uns bekannten Schwarzen Löcher und nach Stephen Hawking benannte Strahlung aussenden sollten, müssten sie immer heißer und leichter werden, bis sie irgendwann explodieren.

Bislang sind Forscher davon ausgegangen, dass sich solche Explosionen in der unmittelbaren Nachbarschaft unserer Sonne nur einmal alle 100.000 Jahre ereignen. Die Wahrscheinlichkeit, das direkt beobachten zu können, wäre folglich extrem gering. Das Team um den Physiker Michael Baker meint nun aber, dass sich die Explosionen in einem Umkreis von 0,3 Lichtjahren eher einmal im Jahrzehnt ereignen müssten. Gleichzeitig meint die Gruppe, dass aktive Gammastrahlenobservatorien wie das High Altitude Water Cherenkov Experiment (HAWC) in Mexiko oder das Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) in China diese Explosionen nachweisen könnten. Wenn das stimmt, wäre der Erkenntnisgewinn gigantisch, ergänzt das Team.

Den Modellierungen liegt demnach die Annahme zugrunde, dass die primordialen Schwarzen Löcher entgegen bisheriger Erkenntnisse nicht elektrisch neutral sind. Dann sollten sie vorübergehend stabilisiert werden, bevor sie explodieren. Sollte das stimmen und der prophezeite Nachweis gelingen, wäre das nicht nur der erste direkte Nachweis eines solchen Schwarzen Lochs, sondern auch der Hawking-Strahlung. Gleichzeitig würden wir aber auch eine definitive Auflistung aller Teilchen bekommen, die es gibt – sowohl der bereits bekannten als auch der bislang nicht gefundenen: „Das würde die Physik vollständig revolutionieren und uns dabei helfen, die Geschichte des Universums neu zu schreiben“, meint Co-Autor Joaquim Iguaz Juan. Die Arbeit ist in den Physical Review Letters erschienen.

(mho)