El estudio, aceptado para su publicación en The Astrophysical Journal, sugiere que los agujeros negros primordiales, que habrían existido desde el inicio del universo, podrían formar a su vez la materia oscura, que es aún desconocida y de la que solo se saben algunas propiedades.
La investigación demuestra que, "sin introducir nuevas partículas o nueva física, podemos resolver misterios de la cosmología moderna, desde la naturaleza de la materia oscura hasta el origen de los agujeros negros supermasivos", señaló uno de los autores, Nico Cappelluti, de la Universidad de Miami (Estados Unidos).
Si la mayoría de los agujeros negros se formó inmediatamente después del Big Bang, podrían haber empezado a fusionarse en el Universo primitivo, formando agujeros negros cada vez más masivos con el tiempo.
"Los agujeros negros de distintos tamaños siguen siendo un misterio. No entendemos cómo los de tipo supermasivo han podido crecer tanto en el tiempo relativamente corto desde que existe el Universo", destacó Günther Hasinger,Director científico de la Agencia Espacial Europea (ESA) y también autor del estudio.
En el otro extremo de la escala, también podría haber agujeros negros muy pequeños, como sugieren las observaciones de la misión Gaia de la ESA, y si existen, son demasiado pequeños para haberse formado a partir de estrellas moribundas.
El futuro observatorio espacial de ondas gravitacionales de la ESA, LISA, podría captar las señales de esas fusiones si existen agujeros negros primordiales, y los de menor tamaño podría ser simplemente porque aún no se han fusionado en otros más grandes.
Según este modelo, el Universo estaría lleno de agujeros negros por todas partes y las estrellas comenzarían a formarse alrededor de estos cúmulos de "materia oscura", creando sistemas solares y galaxias a lo largo de miles de millones de años.
Si las primeras estrellas se formaron realmente alrededor de los agujeros negros primordiales, "existirían antes en el Universo de lo que espera el modelo estándar".
"Los agujeros negros primordiales, si es que existen, bien podrían ser las semillas a partir de las cuales se forman todos los agujeros negros, incluido el que se encuentra en el centro de la Vía Láctea", afirmó otro de los autores, Priyamvada Natarajan, de la Universidad de Yale.
La misión Euclid de la ESA, que explorará el Universo oscuro con más detalle que nunca, podría desempeñar un papel en la búsqueda de agujeros negros primordiales como candidatos a materia oscura.
Además, el nuevo telescopio espacial James Webb, una “máquina del tiempo cósmica” que se remontará a más de 13.000 millones de años, arrojará más luz sobre este misterio.
Si las primeras estrellas y galaxias ya se formaron en la llamada "edad oscura", el James Webb, que está previsto que se lance antes de que termine este año, debería ser capaz de ver pruebas de ellas, añadió Günther.