En los modelos cíclicos del cosmos, la historia no se agota en un único Big Bang. En estas propuestas, el universo experimenta fases de contracción y rebote, dando lugar a un nuevo aeón que comparte las leyes físicas del anterior. En este marco surge una idea audaz: los agujeros negros formados antes del rebote podrían sobrevivir a la transición entre aeones y cumplir, en el ciclo actual, el papel de materia oscura.

Cómo podría funcionar:

– Conservación de estructuras gravitatorias a través del rebote: en escenarios de gravedad cuántica, la singularidad se suaviza y el rebote evita la destrucción de objetos macroscópicos densos. Si existen agujeros negros antes del rebote, sus horizontes podrían persistir o reconfigurarse de forma compatible con el nuevo aeón.
– Evaporación y umbrales de supervivencia: los agujeros negros se evaporan por Hawking con una timescale que depende fuertemente de su masa. Los agujeros negros muy masivos podrían sobrevivir al rebote y mantener su identidad gravitatoria en el curso del nuevo ciclo.
– Distribución en el nuevo aeón: tras el rebote, estas poblaciones de agujeros negros podrían distribuirse dentro de halos de materia, actuando como componentes no radiactivos que atraen gravitatoriamente.

Implicaciones para la materia oscura:

– Componente gravitacional y frío: una fracción significativa de la materia oscura podría estar formada por agujeros negros antiguos, aportando una componente fría que no interactúa con la radiación electromagnética.
– Espectro de masas: dada la naturaleza de la población pasada, la distribución de masas podría ser amplia, desde subgalácticas hasta masas de tamaño estelar o mayores.
– Señales observables: microlentes, eventos de fusión detectados por observatorios de ondas gravitacionales y el mapeo de la distribución de la materia a gran escala serían las vías para buscar indicios de una población de agujeros negros pre rebote.

Desafíos y líneas de investigación:

– Viabilidad teórica del rebote con agujeros negros: la física del rebote entre aeones es un tema activo de investigación; es crucial entender si la presencia de agujeros negros modifica el proceso o se conserva a través de él.
– Consistencia con datos actuales: los límites actuales sobre la materia oscura compuesta por PBHs en distintos rangos de masa deben ser reevaluados en el marco de un escenario de aeones sucesivos.
– Distinción de otros escenarios: conviene diferenciar este mecanismo de otras poblaciones de agujeros negros primordiales creadas dentro de un único ciclo cósmico.

Conclusión:

La idea de que agujeros negros formados antes del Big Bang puedan sobrevivir al rebote y actuar como materia oscura ofrece una vía estimulante para enlazar la cosmología cíclica, la física de agujeros negros y el rompecabezas de la materia oscura. Aun cuando se trate de una hipótesis especulativa, su valor radica en ampliar la conversación entre teoría y observación, invitando a buscar firmas que permitan confirmar o refutar la propuesta en los próximos años, ya sea mediante microlentes, detecciones de ondas gravitacionales o estudios de la distribución de la materia en la red cósmica.
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