Nell’Universo primordiale, dominava il caos assoluto. Da un vuoto totale, tutto è sbocciato, ma nell’esplosione di energia, lo spazio doveva adattarsi. Il tessuto cosmico si è dilatato, dando forma e ordine al caos.
Prima delle galassie e delle stelle, si presume l’esistenza dei buchi neri primordiali. Questi misteriosi oggetti sono candidati ideali per la materia oscura, costituente l’85% della massa dell’Universo. Sebbene siano invisibili, questi buchi neri hanno le caratteristiche della materia oscura, aggregandosi attorno alle galassie senza emettere luce.
Gli astronomi ipotizzano che i buchi neri primordiali possano aver generato onde gravitazionali e buchi neri supermassicci. Potrebbero anche aver contribuito alla sintesi di elementi pesanti, interagendo con stelle di neutroni, che sarebbero state distrutte, rilasciando neutroni liberi nello spazio.
Secondo una teoria esposta da Alexander Kusenko del Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe e dell’Università della California (Los Angeles) e suoi colleghi del Giappone, degli Stati Uniti e di Taiwan, i buchi neri primordiali formavano un multiverso in formazione. Durante l’inflazione primordiale, piccoli universi potrebbero essersi trasformati in buchi neri: l’ambiente era così affollato che qualsiasi fluttuazione di densità positiva superiore al 50% avrebbe creato un buco nero.
Gli autori spiegano che “una possibilità interessante è che i buchi neri primordiali avrebbero potuto formarsi dai piccoli universi creati durante l’inflazione, come tante bolle, in un periodo di rapida espansione che si ritiene sia responsabile della genesi di tutte le strutture che osserviamo oggi, come galassie e ammassi di galassie”. Se un universo bolla è più grande di una certa dimensione critica, la teoria della gravità di Einstein consente a questo universo primordiale di esistere in uno stato differente a seconda che lo si guardi dall’interno o dall’esterno: un osservatore interno lo vedrebbe come un universo in espansione, mentre un osservatore esterno lo vede come un buco nero. È possibile che questi buchi neri, all’interno del loro orizzonte degli eventi, nascondano la struttura sottostante di universi multipli.
Buchi neri minuscoli
In un recentissimo lavoro, il ricercatore Stefano Profumo ha considerato la possibile presenza di buchi neri ultraleggeri. Questi potrebbero evaporare, emettendo la radiazione Hawking, lasciando una singolarità nuda, ma il tempo necessario perché accada questo processo resta un mistero.
Se fossero inizialmente piccoli, evaporerebbero rapidamente e contribuirebbero al processo di riscaldamento del cosmo primordiale. Se invece evaporassero lentamente, dovremmo essere in grado di vedere la loro morte rilevando lampi di raggi gamma. Attualmente, nessuno di questi effetti è stato osservato, ma rivelatori come il Large Area Telescope di Fermi potrebbero svelare questi enigmi cosmici.
