Buchi neri primordiali

Buchi neri primordiali sono ipotetici buchi neri che potrebbero essersi formati nelle condizioni estreme dell'universo primordiale, piuttosto che dal collasso di una stella morente. A differenza dei normali buchi neri, in linea di principio potrebbero coprire un'enorme gamma di masse - da molto più leggeri di un asteroide a migliaia di volte la massa del Sole - e sono uno dei principali sospettati in uno dei più grandi misteri della cosmologia: l'identità di materia oscura.

Nato dalle increspature, non dalle stelle

Nei primi istanti dopo BigBang, l'universo era quasi perfettamente liscio ma non esattamente così. Se alcune regioni fossero state abbastanza dense, la loro stessa gravità avrebbe potuto sopraffare la pressione verso l’esterno e farle collassare direttamente in buchi neri, senza bisogno di alcuna stella. Poiché l’universo primordiale era così denso, anche una piccola regione poteva formare un buco nero, motivo per cui i buchi neri primordiali potevano avere masse così piccole rispetto a quelle formatesi dal collasso stellare. La loro esistenza sarebbe una prova diretta delle fluttuazioni di densità stabilite da inflazione cosmica.

Potrebbero essere materia oscura?

I buchi neri primordiali sono attraenti come materia oscura perché sono costituiti da massa gravitante ordinaria e non richiedono nuove particelle, a differenza di assioni o altri candidati esotici. Se riescono a spiegare tutto dipende dalla loro massa. Molti intervalli di massa sono stati esclusi dalle osservazioni, ma alcune finestre rimangono aperte, mantenendo viva l’idea. La scoperta del 2015 di onde gravitazionali dalla fusione dei buchi neri ha ravvivato l’interesse, dal momento che alcuni di questi buchi neri hanno masse che gli scenari primordiali potrebbero spiegare.

A caccia di loro

Poiché i buchi neri primordiali non emettono luce, vengono cercati indirettamente. Un buco nero di passaggio può ingrandire brevemente una stella sullo sfondo attraverso la microlente gravitazionale. Buchi neri primordiali molto piccoli evaporerebbero lentamente attraverso Radiazione di Hawking, e quelli più leggeri esploderebbero oggi, producendo potenzialmente lampi rilevabili di raggi gamma. Finora nulla è stato confermato, ma le ricerche continuano a restringere i limiti.

Un malinteso comune

I buchi neri primordiali non sono una popolazione provata: la loro esistenza è del tutto ipotetica. Si tratta di una possibilità ben motivata che le osservazioni non hanno né confermato né completamente escluso, ed è proprio per questo che rimangono un’area di ricerca attiva ed entusiasmante.