Científicos del MIT Podrían Resolver el Misterio de la Materia Oscura con una Nueva Teoría de Agujeros Negros Primordiales

Desde hace unos 50 años, la comunidad científica enfrenta un enigma significativo: la materia visible en el universo no es suficiente. Todo lo que podemos observar -estrellas, planetas, polvo cósmico y más- no explica el comportamiento del universo. Según la NASA, debería haber cinco veces más materia para que las observaciones tengan sentido. Esta materia adicional, llamada materia oscura, es invisible y no interactúa con la luz.

En la década de 1970, los astrónomos Vera Rubin y W. Kent Ford confirmaron la existencia de la materia oscura al observar las estrellas en los bordes de las galaxias espirales. Descubrieron que estas estrellas se movían demasiado rápido para mantenerse unidas únicamente por la gravedad de la materia visible. La única explicación era la presencia de una gran cantidad de materia invisible.

"Lo que se ve en una galaxia espiral", dijo Rubin, "no es lo que hay". Su trabajo se basó en una hipótesis del astrónomo suizo Fritz Zwicky y marcó el inicio de la búsqueda de esta esquiva sustancia.

Desde entonces, los científicos han intentado detectar directamente la materia oscura, construyendo grandes dispositivos para ello, pero sin éxito. En los primeros años de esta búsqueda, el físico Stephen Hawking sugirió que la materia oscura podría estar escondida en agujeros negros formados durante el Big Bang. Un nuevo estudio del MIT ha reavivado esta teoría, revelando detalles sobre estos agujeros negros primordiales y potencialmente identificando un nuevo tipo de agujero negro exótico.

David Kaiser, uno de los autores del estudio, expresó su sorpresa y explicó que estos agujeros negros exóticos surgieron al intentar abordar el problema de la materia oscura.

Los científicos han propuesto diversas teorías sobre la naturaleza de la materia oscura, desde partículas desconocidas hasta dimensiones adicionales. Sin embargo, la teoría de los agujeros negros de Hawking ha ganado relevancia en la última década.

Elba Alonso-Monsalve, coautora del estudio, señaló que antes se consideraba a los agujeros negros como simples datos matemáticos. Hoy sabemos que casi todas las galaxias tienen un agujero negro en su centro, y el descubrimiento de ondas gravitacionales en 2015 confirmó su omnipresencia en el universo.

El estudio, publicado en la revista Physical Review Letters, sugiere que los agujeros negros primordiales se formaron en la primera quintillonésima de segundo del Big Bang, absorbiendo quarks y gluones libres. Estos agujeros negros serían diferentes de los astrofísicos, más pequeños y formados por quarks y gluones.

Además, el estudio propone que se formaron agujeros negros aún más pequeños, con una rara propiedad llamada "carga de color". Aunque estos ya no existirían hoy, habrían dejado firmas observables en el equilibrio entre protones y neutrones.

Las futuras observaciones con telescopios terrestres o instrumentos en satélites podrían confirmar estas firmas. Asimismo, la próxima generación de detectores gravitacionales podría detectar las ondas gravitacionales producidas por estos agujeros negros primordiales.

Este trabajo aporta una nueva perspectiva sobre la materia oscura y sugiere que podría estar compuesta por una combinación de partículas y agujeros negros primordiales. La hipótesis de los agujeros negros como materia oscura es cada vez más aceptada, proporcionando una explicación viable para este enigma cósmico.