Un objeto invisible hecho de una misteriosa materia puede estar oculto en el centro de la galaxia
Un equipo internacional de astrofísicos sugiere que el centro de las galaxias podría estar compuesto por grandes cúmulos de materia invisible que se juntan para formar estrellas oscuras gigantes
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Científicos aseguran en un nuevo estudio que el centro de las galaxias podría estar compuesto por grandes cantidades de partículas extremadamente ligeras que se unen en enormes cúmulos para formar estrellas oscuras. Estas partículas teóricas se conocen como materia oscura difusa y son tan ligeras que, a no ser que se encuentren unidas en grandes estructuras, pasan completamente desapercibidas para nuestros telescopios.
Uno de los mayores retos a los que se enfrentan los astrofísicos es descubrir por qué la mayoría de la masa del universo es totalmente invisible para nuestros instrumentos. Los astrofísicos llaman materia oscura a todo aquello que ni emite ni refleja ni absorbe luz, no interacciona con el campo electromagnético y sólo puede explicarse mediante la fuerza gravitatoria.
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La materia oscura difusa
A pesar de las evidencias que indican que la materia oscura constituye alrededor del 80% del total del universo y de los miles de millones invertidos en encontrar pruebas que demuestren su existencia, nunca hemos llegado a detectarla directamente.
La hipótesis de la materia oscura tampoco explica satisfactoriamente por qué los núcleos de las galaxias presentan densidades más bajas de lo esperado. Como explica Paul Sutter, profesor de investigación en astrofísica en el Flatiron Institute de Nueva York, todas las simulaciones del comportamiento de la materia oscura predicen que debería unirse hasta alcanzar densidades extremadamente altas. Un supuesto que no coincide con las observaciones astronómicas actuales.
“Una posible respuesta a este problema es que las partículas de materia oscura son increíblemente ligeras: miles de millones de veces menos masivas que el neutrino, la partícula más ligera conocida actualmente”, explica Sutter. “Denominadas materia oscura difusa, estas partículas hipotéticas son tan ligeras que su naturaleza de ondas cuánticas se manifiesta a escalas macroscópicas mayores, incluso galácticas. Esto significa que pueden estabilizarse en gigantescos cúmulos de materia invisible, formando estrellas oscuras”.
Qué hay en el centro de las galaxias
Para ver cómo se comportaría la materia oscura difusa en el espacio, un equipo internacional de astrofísicos ha creado un modelo del universo formado por solo dos componentes: un gran porcentaje de materia oscura difusa y un porcentaje menor de un gas simple. Los resultados de este experimento están descritos en un reciente artículo todavía pendiente de publicación.
El equipo calculó la evolución de estos dos componentes bajo su influencia gravitatoria mutua, partiendo de unas condiciones iniciales aleatorias hasta que formaron un núcleo en equilibrio.
El equipo comprobó que la materia oscura difusa se agrupa rápidamente en un gran cúmulo en el centro, con nubes más difusas de materia oscura a su alrededor. Según la simulación, el gas se mezcló con la materia oscura difusa del centro y creó lo que los investigadores bautizaron estrella fermión-bosón, en referencia a los dos tipos de materia que se mezclaron para formar el objeto central.
“Esta estrella es totalmente distinta a nuestra concepción típica de estos astros”, dice Sutter. “Sería gigantesca —de hasta 10.000 años luz de diámetro— y casi totalmente invisible, salvo por el sutil resplandor del gas esparcido por ella”.
El equipo cree que la estrella fermión-bosón tiene unas densidades de materia más altas de lo normal, lo que confirma una predicción clave del modelo de materia oscura difusa. El siguiente paso, aseguran, es construir modelos más complejos que les permita conocer el aspecto de esas estrellas para que los científicos puedan identificarlas en el espacio y comprarlas con las predicciones astrofísicas actuales.
Científicos aseguran en un nuevo estudio que el centro de las galaxias podría estar compuesto por grandes cantidades de partículas extremadamente ligeras que se unen en enormes cúmulos para formar estrellas oscuras. Estas partículas teóricas se conocen como materia oscura difusa y son tan ligeras que, a no ser que se encuentren unidas en grandes estructuras, pasan completamente desapercibidas para nuestros telescopios.