Jüngste Fortschritte in der Quantenphysik haben ein bahnbrechendes Phänomen enthüllt, das als quanteneffekt der Gedächtnislast bekannt ist und unser Verständnis von Schwarzen Löchern und Dunkler Materie möglicherweise neu gestalten könnte. Diese Entdeckung, die von einem Forschungsteam der Universität New Mexico am 13. Januar 2025 veröffentlicht wurde, legt nahe, dass Schwarze Löcher stabilisieren können, nachdem sie die Hälfte ihrer Masse verloren haben, was frühere Annahmen über ihre unvermeidliche Verdampfung in Frage stellt.
Der quanteneffekt der Gedächtnislast postuliert, dass die Informationen innerhalb eines Schwarzen Lochs energetisch vorteilhafter werden als das umgebende Vakuum, was es dem Schwarzen Loch ermöglicht, seinen Zerfall zu stoppen. Diese Stabilität könnte erhebliche Auswirkungen auf primordiale Schwarze Löcher (PBHs) haben, die theoretisch im frühen Universum entstanden sind und einen erheblichen Teil der Dunklen Materie ausmachen könnten.
Derzeit bleibt Dunkle Materie eines der größten Rätsel des Universums, mit starken Hinweisen auf ihre Existenz, aber ohne direkte Detektion auf der Erde. Die neuen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass, wenn Dunkle Materie aus PBHs besteht, deren Stabilität die fehlenden beobachteten Wechselwirkungen mit erdgebundenen Detektoren erklären könnte.
Um diese Hypothese zu bestätigen, schlagen die Forscher vor, Gravitationswellen (GWs) zu nutzen, die Wellen im Raum-Zeit-Kontinuum sind und auf die Bildung von PBHs hinweisen könnten. Die Studie zeigt, dass GWs, die mit Gedächtnis-belasteten PBHs verbunden sind, in zukünftigen Experimenten nachweisbar sein könnten, insbesondere in solchen, die Frequenzen von etwa 0,01-1 Hz anvisieren. Wenn diese Signale nachgewiesen werden, würden sie überzeugende Beweise für den quanteneffekt der Gedächtnislast liefern und die Theorie unterstützen, dass PBHs Dunkle Materie sind.
Diese Entdeckung verbessert nicht nur unser Verständnis von Schwarzen Löchern, sondern eröffnet auch neue Möglichkeiten zur Erforschung der schwer fassbaren Natur der Dunklen Materie, was potenziell beide Forschungsfelder revolutionieren könnte.