ASTRONOMÍA. Algunas estrellas podrían tragarse agujeros negros

Algunas estrellas podrían tragarse agujeros negros

 

Impresión artística de una "estrella Hawking" – una estrella que contiene un pequeño agujero negro en su centro. AMP, imagen de fondo: Wikimedia/Creative Commons

Los agujeros negros son famosos por devorar cualquier cosa que se acerca demasiado. Un nuevo estudio sugiere que es posible que las estrellas puedan capturar agujeros negros muy pequeños y mantenerlos en sus núcleos. Incluso podría haber una manera de encontrar estas estrellas y, de ser así, podrían ayudarnos a comprender la elusiva materia oscura.

18 diciembre 2023.- Los agujeros negros se presentan en varias formas bien documentadas: los que nacen de la muerte de estrellas y los monstruos supermasivos que acechan en el centro de la mayoría de las galaxias. Pero durante mucho tiempo se ha propuesto que se debería haber creado una gran cantidad de agujeros negros en los primeros segundos después del Big Bang, y que aún podrían estar a la deriva por el cosmos. 

Si bien serían esencialmente invisibles para nosotros, aún podríamos inferir su existencia a partir de sus efectos gravitacionales sobre la materia que los rodea, y si eso le suena familiar, probablemente no le sorprenderá saber que estos agujeros negros primordiales son un fuerte contendiente para la materia oscura.

Confirmar la existencia de objetos invisibles es, por supuesto, complicado, pero es posible que simplemente se delaten a través de sus interacciones con otros objetos. El difunto y gran Stephen Hawking fue el primero en proponer la idea de que, en muy raras ocasiones, las estrellas recién formadas podían capturar pequeños agujeros negros primordiales con aproximadamente la masa de un asteroide.

El agujero negro se hundiría entonces hasta el centro de la estrella, pero no destruiría a su anfitrión. A medida que las estrellas realizan reacciones de fusión nuclear en su interior, la intensa energía fluye hacia afuera y esa presión evita que la estrella colapse sobre sí misma. Pero eso también limitaría la cantidad de gas que podría alimentar un hipotético agujero negro en el centro.

Es una idea intrigante, pero ¿significaría realmente que los dos podrían vivir en armonía? Para el nuevo estudio, los científicos del Instituto Max Planck de Astrofísica (MPA) modelaron la evolución de las llamadas "estrellas Hawking", utilizando diferentes masas iniciales para el agujero negro. Y para su sorpresa, las estrellas Hawking eran más estables de lo que cabría esperar y serían casi imposibles de identificar desde el exterior.

"Las estrellas que albergan un agujero negro en su centro pueden vivir sorprendentemente mucho tiempo", afirmó Earl Patrick Bellinger, autor principal del estudio. "Nuestro Sol podría incluso tener un agujero negro tan masivo como el del planeta Mercurio en su centro sin que nos demos cuenta".

Sin embargo, existe una manera de que los astrónomos puedan detectar estrellas con corazones oscuros. El agujero negro crearía diferentes patrones de convección en las profundidades del interior de la estrella, que potencialmente podrían detectarse mediante una técnica llamada astrosismología. Básicamente, se trata de estudiar cómo las ondas sonoras viajan a través de las estrellas y afectan el brillo de la superficie.

Las implicaciones de encontrar una estrella Hawking serían enormes. El descubrimiento sería la primera confirmación de que los agujeros negros primordiales existen y, si es así, entonces de repente podríamos tener la respuesta al enigma de la materia oscura, una uno de los enigmas más desconcertantes a los que se enfrenta la cosmología.

"Hay buenas razones para pensar que las estrellas Hawking serían comunes en cúmulos globulares y galaxias enanas ultra débiles", dijo el profesor Matt Caplan, autor del estudio. "Esto significa que las estrellas Hawking podrían ser una herramienta para probar tanto la existencia de agujeros negros primordiales como su posible papel como materia oscura".

La investigación fue publicada en The Astrophysical Journal.

Fuente: Instituto Max Planck de Astrofísica

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