Man könnte annehmen, dass die geheimnisvollsten Bewohner des Universums, die Schwarzen Löcher, für immer existieren. Doch die stärksten Annahmen der theoretischen Physik erzählen uns eine ganz andere Geschichte: Auch Schwarze Löcher sterben.
Aufgrund der nach dem berühmten Physiker Stephen Hawking benannten „Hawking-Strahlung“ verdampfen diese gigantischen Strukturen mit der Zeit und verschwinden. Da das Verdampfen selbst des kleinsten bekannten Schwarzen Lochs viel länger als das Alter des Universums dauert, galt es bisher als unmöglich, den Tod eines solchen Objekts mitzuerleben. Doch eine neue Behauptung in der Wissenschaftswelt legt nahe, dass wir dieses „unmögliche“ Ende bereits gesehen haben könnten.
Eine Forschungsgruppe der University of Massachusetts Amherst vermutet, dass das energiereichste Neutrino der Geschichte mit dem Code „KM3-230213A“ in Wirklichkeit der Todesschrei eines Schwarzen Lochs ist. Dieses Teilchen besitzt die 35-fache Energie des bisherigen Rekords und ist 100.000-mal energiereicher als Kollisionen im Large Hadron Collider, dem fortschrittlichsten Labor der Erde. Die Antwort auf die Frage, was ein solch gewaltiges Energiepaket ausgesendet hat, führt uns zurück zu den ersten Momenten des Universums, kurz nach dem Urknall. Wissenschaftler glauben, dass dieses Ereignis mit sogenannten „primordialen Schwarzen Löchern“ (PBH) zusammenhängt – massearmen Strukturen, die zu Beginn des Universums entstanden sind.
Dunkle Materie und heftige Explosionen
Primordiale Schwarze Löcher unterscheiden sich von gewöhnlichen Sternen dadurch, dass sie aufgrund ihrer geringen Masse die Hawking-Strahlung viel schneller aussenden. Je leichter ein Schwarzes Loch wird, desto heißer wird es, strahlt mehr Energie ab und dieser Prozess endet schließlich in einer heftigen Explosion. Die Forscherin Andrea Thamm beschreibt dies als einen „Fluchtprozess, den unsere Teleskope einfangen können“. Hier gibt es jedoch eine Besonderheit: Das aus dieser gewaltigen Explosion resultierende Neutrino wurde nur vom KM3NeT-Experiment erfasst, während das berühmte IceCube-Observatorium in der Antarktis nichts sah. Um diese Diskrepanz zu erklären, behauptet das Team, dass Schwarze Löcher eine spezielle Eigenschaft besitzen, die sie „Dunkle Ladung“ nennen und die nicht in Standardmodellen vorkommt.
Indem das Team das Rätsel der Dunklen Materie miteinbezieht, glaubt es, dass diese speziellen Schwarzen Löcher die fehlende Materiemenge im Universum erklären könnten. Das von Michael Baker und seinem Team entwickelte Modell besagt, dass primordiale Schwarze Löcher mit dunkler Ladung einen großen Teil des unsichtbaren Universums ausmachen. Sollte sich diese Hypothese bestätigen, würde nicht nur Stephen Hawkings Verdampfungstheorie experimentell verifiziert, sondern auch das größte Rätsel der modernen Physik – die Natur der Dunklen Materie – endlich gelöst werden.
Obwohl diese Ideen vorerst nur starke Theorien sind, bringt uns die Existenz einer „unerklärlichen“ Energie wie KM3-230213A an die Schwelle eines neuen Verständnisses des Universums.
