Ett internationellt forskningsteam har funnit att primordiala svarta hal - de dar hypotetiska lämningarna fran universums tidigaste ogonblick - kan utlosa exploderande vita dvargstjarnor som typ Ia-supernovor. For det var precis vad kosmos behovde: fler saker som exploderar. Studien, publicerad i The Astrophysical Journal, tyder ocksa pa att dessa ovanliga explosioner kan hjalpa till att forklara ett forbryllande kemiskt overflodsmönster bland stjarnor i Vintergatan.

Primordiala svarta hal (PBH) tros ha bildats under kosmisk inflation, nar universums snabba expansion forstarkte sma fluktuationer i materiens fordelning. De har lange foreslagits som kandidater for mork materia, den osynliga materia som enligt uppgift utgor cirka 90% av all materia i universum. For visst, varfor inte lagga till 'hemligt exploderande stjarnor' pa listan over saker som mork materia kanske gor.

Har ar den foreslagna mekanismen: nar primordiala svarta hal fardas genom rymden kan de ibland passera genom en vit dvarg - den tata stjarnrest som blir kvar efter att en lagmassiv stjarna har forbrukat sitt bransle. Det svarta halets gravitation skulle skapa kraftiga tidvattenkrafter inuti stjarnan, destabilisera den och fa den att explodera som en typ Ia-supernova (SNe Ia). Typ Ia-supernovor ar extremt ljusa explosioner, som allmant anses uppsta nar en vit dvarg blir instabil och genomgar en okontrollerad termonuklear reaktion. Men vem behover 'allmant anses' nar man kan ha 'mjligen utlost av ett litet svart hal'?

Forskningen leddes av Shing-Chi Leung, bitradande professor vid SUNY Polytechnic Institute och gasteforskare vid University of Tokyo Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU). Teamet inkluderade ocksa Kavli IPMU:s gasteforskare Ken'ichi Nomoto och Kavli IPMU:s seniorforskare Alexander Kusenko. De undersokte rorelsen, ljusstyrkan och kemiska egenskaperna hos supernovor som producerats genom denna foreslagna PBH-utlosta explosionskanal.

I en tidigare artikel publicerad 2025 visade teamet att PBH-utlosta explosioner kunde producera SNe Ia med egenskaper som nara liknade de som genereras av standardmodeller. For den nya studien jamforde de sina modeller med flera valkanda supernovarestar (Tycho, Kepler, 3C 397), narliggande supernovor (t.ex. SN 2011fe, SN 2012cg) och kemiska overfloden hos stjarnor i Vintergatan. Deras resultat visade att PBH-utlosta SNe Ia kunde aterge flera egenskaper som observerats i dessa supernovor och deras restar.

Forskarna undersokte radioaktiva isotoper som Ni-56, Ni-57 och stabila grundamnen som Mn och Ni. Dessa kemiska signaturer gjorde det mojligt for dem att uppskatta massorna och metalliciteten hos de stjarnor som producerade explosionerna. Metallicitet - mangden metall nar stjarnan bildas, vilket indikerar nar stjarnan foddes i den kosmiska tidsaldern - ger ledtradar om nar en stjarna bildades och de kemiska forhallandena vid den tidpunkten i universums historia. (Inom astronomi ar 'metaller' grundamnen som ar tngre an vate och helium, for astronomer har sina egna definitioner.)

Teamet anvande ocksa supernovamodeller for att utforska hur denna explosionsmekanism kunde bidra till galaktisk kemisk anrikning. Supernovor frigor nybildade grundamnen till rymden, dar de senare kan bli en del av nya stjarnor och planeter. Analysen indikerade att en nollskild andel av PBH-utlosta SNe Ia kan behovas for att forklara den kemiska overflodstrend som observerats hos stjarnor over hela Vintergatan. Detta tyder pa att primordiala svarta hal kan ha paverkat den kemiska utvecklingen av var galax genom de stjarnexplosioner de utloste.

'Vart arbete tyder pa att vissa supernovor som vi observerar pa himlen kan vara ett resultat av PBH. Därfor, aven om vi inte direkt kan observera dessa svårfangade enheter, lamnar de manga intressanta ledtradar i naturen for oss att utforska deras egenskaper,' sade Leung. Forskarna planerar att bredda sin undersokning genom att studera hur PBH-utlosta supernovor kan pav