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18 de julio de 2018

La materia oscura estaría formada por mini agujeros negros.

No todos creen, como lo hacen estos investigadores, que los agujeros negros primordiales y la materia oscura podrían ser lo mismo.
Pero como Kamionkowski le dijo a Science en 2017:
"Es una idea chiflada, pero cada idea, de qué materia oscura podría ser es una idea chiflada".

La materia oscura estaría formada por mini agujeros negros     formados en el Big Bang?.

                                          ¿Qué es la materia oscura? Nadie lo sabe realmente, pero una posibilidad es que se compone de agujeros negros en miniatura del Big Bang. Crédito de la imagen: Shutterstock 
Por :  Meredith Fore, colaborador de Live Science. 9 de abril de 2018 

La materia oscura, la misteriosa masa extra en el universo que no emite luz pero ejerce una atracción gravitatoria, en realidad puede estar compuesta de agujeros negros primordiales que se originaron con el Big Bang. 
Y estos mini agujeros negros pueden agradecer al bosón de Higgs por su nacimiento, al menos según una nueva teoría. 
Esta teoría, descrita el 23 de marzo en la revista Physical Review Letters, postula que estos agujeros negros primitivos fueron creados a partir de inestabilidades en el campo que da lugar al bosón de Higgs, la misteriosa partícula "Dios" descubierta en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). 
"En principio, la explicación puede contar para toda la materia oscura", en forma de agujeros negros primordiales, dijo el coautor del estudio Antonio Riotto, físico de la Universidad de Ginebra, en Suiza. 
Sin embargo, no todos están convencidos, con algunos físicos que dicen que es poco probable que estos agujeros negros primordiales expliquen toda la materia oscura que se encuentra en el universo. 

Mini agujeros negros 

El bosón de Higgs surge como una onda en el llamado campo de Higgs, que impregna el universo y le da a las partículas su masa. Cuando se descubrió el bosón de Higgs, se descubrió que era unas 126 veces más pesado que el protón, más liviano de lo que muchos físicos esperaban.                               Después de hacer algunos cálculos, los físicos se dieron cuenta de que esta masa implicaba que el campo de Higgs podría no estar en su estado más estable. 
Además, la masa de Higgs implicaba que durante la inflación del universo primitivo, cuando la materia corría hacia afuera inmediatamente después del Big Bang, el campo de Higgs inestable experimentaba fluctuaciones cuánticas, donde había diferentes densidades de materia en diferentes partes del campo. 
Según el nuevo estudio, estas fluctuaciones formaron pequeños espacios en el espacio donde la densidad de la masa era tan alta que se colapsó en un agujero negro. 
Estos pequeños mini agujeros negros tendrían masas alrededor de 22 billones de libras (10 billones de kilogramos), o alrededor de la masa del Monte Everest. 
La teoría es atractiva en muchos niveles: la materia oscura no emite luz detectable; tampoco lo hacen los agujeros negros. Y los agujeros negros primordiales, si existen, podrían ser evidencia física de que el campo de Higgs no está en su energía más baja posible, y en cambio está en un estado casi estable. La nueva teoría también puede explicar la materia oscura sin requerir ninguna física nueva más allá del Modelo Estándar, que describe el comportamiento de partículas subatómicas diminutas. 

Sin embargo, si estos agujeros negros primordiales existen, ¿cómo los encontrarían los físicos? ¿Se verían igual hoy como lo hicieron cuando nacieron, hace casi 14 mil millones de años? 

Con el tiempo, los agujeros negros habrían atraído y devorado más y más masa, dijo Riotto a Live Science. 

Pero puede haber otra fuerza trabajando, extrayendo masa de estos agujeros negros: radiación Hawking.                                                                                                                                                               Stephen Hawking teorizó que debido a los efectos cuánticos, los agujeros negros emiten partículas y energía. Con el tiempo, la radiación de Hawking puede hacer que se evaporen por completo; cuanto más pequeños son, más rápido desaparecen. Estas emisiones son tan silenciosas y débiles que nunca se han detectado, aunque la mayoría de los científicos creen que existen. Entre la adquisición de más masa en el tiempo y su pérdida a través de la radiación de Hawking en el transcurso de 14 mil millones de años, los remanentes actuales de agujeros negros primordiales podrían ser pequeños o enormes. 

Idea polémica 

La idea de que los agujeros negros existentes en la actualidad podrían constituir toda la materia oscura en el universo es relativamente controvertida. Los físicos han descartado los agujeros negros con poca masa, porque no se han detectado suficientes para explicar toda la masa extra en el universo. Sin embargo, los físicos no han descartado agujeros negros medianos. Por ejemplo, en febrero de 2016, el Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO) anunció que había detectado dos agujeros negros fusionados que eran 29 y 36 veces más masivos que nuestro sol. Los agujeros negros primordiales en ese rango de masa no se han descartado, lo que hace que algunos investigadores tengan esperanzas. 

Pero algunos físicos dudan que estos objetos celestiales puedan explicar gran parte de la materia oscura en el universo. 

"Dado lo que sabemos hoy, es bastante improbable que los agujeros negros primordiales sean toda la materia oscura", dijo Simeon Bird, un físico de agujeros negros de la Universidad de California en Riverside, a Live Science, "pero no hay ninguna razón por la que no puedan ser Del 1 al 10 por ciento, como sugiere este modelo.                                              La forma más fácil de demostrar que es cierto sería detectar un agujero negro primordial ". 
El gran telescopio de estudio sinóptico, actualmente en construcción en Chile, sería ideal para buscar estos antiguos agujeros negros, agregó Bird. 
Marc Kamionkowski, un físico teórico de la Universidad Johns Hopkins, que ha escrito artículos en defensa de los agujeros negros como materia oscura, fue igualmente circunspecto. 
"Mi confianza en la idea de que los agujeros negros componen la materia oscura ha sido sacudida un poco el año pasado", dijo, porque LIGO no ha encontrado suficientes firmas de fusiones de agujeros negros para justificar la teoría, "pero todavía encuentro el Es un escenario interesante. Este nuevo documento, que proporciona un mecanismo del universo temprano para producir esos agujeros negros, es por lo tanto muy interesante ". 
Los agujeros negros primordiales son aún hipotéticos, hasta que detectamos agujeros negros con masas debajo de las de nuestro sol, y la explicación del campo de Higgs de su creación propuesta por estos investigadores no puede probarse sin ellos. 
No todos creen, como lo hacen estos investigadores, que los agujeros negros primordiales y la materia oscura podrían ser lo mismo. Pero como Kamionkowski le dijo a Science en 2017: 

"Es una idea chiflada, pero cada idea, de qué materia oscura podría ser es una idea chiflada". 


 

 

 

 

 



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