Investigadores ponen a prueba la teoría de Stephen Hawking sobre los agujeros negros y la materia oscura

Imagen de un agujero negro dada a conocer el 25 de marzo de este año por el Instituto de Astronomía y Ciencias del Espacio de Corea del Sur.

Una reciente investigación intenta comprobar si los agujeros negros se originaron tras el Big Bang y si estos están conformados por materia negra, una sustancia que se encuentra en el espacio y de la que poco se conoce.

Un modelo alternativo de cómo se formó el Universo propone que los agujeros negros se pudieron crear inmediatamente tras el Big Bang, lo que podría explicar qué es la materia oscura y cómo surgieron los agujeros negros supermasivos, idea sugerida inicialmente por el reconocido científico británico Stephen Hawking y su colega Bernard Carr en la década de 1970.

Una reciente investigación, dada a conocer el pasado viernes por la revista especializada The Astrophysical Journal, sugiere que los agujeros negros primordiales, que habrían existido desde el inicio del universo, podrían formar a su vez la materia oscura, que es aún desconocida y de la que solo se conocen algunas propiedades.

La investigación demuestra que, «sin introducir nuevas partículas o nueva física, podemos resolver misterios de la cosmología moderna, desde la naturaleza de la materia oscura hasta el origen de los agujeros negros supermasivos», señaló uno de los autores, Nico Cappelluti, de la Universidad de Miami (Estados Unidos).

El misterio del tamaño de los agujeros negros

En teoría, si la mayoría de los agujeros negros se formaron inmediatamente después del Big Bang, podrían haber empezado a fusionarse en el Universo primitivo, formando agujeros negros cada vez más masivos con el tiempo.

«Los agujeros negros de distintos tamaños siguen siendo un misterio. No entendemos cómo los de tipo supermasivo han podido crecer tanto en el tiempo relativamente corto desde que existe el Universo», destacó Günther Hasinger, director científico de la Agencia Espacial Europea (ESA) y también autor del estudio.

En el otro extremo de la escala, también podría haber agujeros negros muy pequeños, como sugieren las observaciones de la misión Gaia de la ESA, y si existen, son demasiado pequeños para haberse formado a partir de estrellas moribundas.

¿Cómo podrían haberse formado el resto de los agujeros negros?

Según este modelo, el Universo estaría lleno de agujeros negros por todas partes y las estrellas comenzarían a formarse alrededor de estos cúmulos de «materia oscura», creando sistemas solares y galaxias a lo largo de miles de millones de años.

Si las primeras estrellas se formaron realmente alrededor de los agujeros negros primordiales, esto significa es estos «existirían antes en el Universo de lo que espera el modelo estándar».

«Los agujeros negros primordiales, si es que existen, bien podrían ser las semillas a partir de las cuales se forman todos los agujeros negros, incluido el que se encuentra en el centro de la Vía Láctea», afirmó otro de los autores, Priyamvada Natarajan, de la Universidad de Yale.

Nuevas tecnologías para saber más sobre el origen

La misión Euclid de la ESA, que explorará el Universo oscuro con más detalle que nunca, podría desempeñar un papel importante en la búsqueda de agujeros negros primordiales como candidatos a materia oscura.

Además, el nuevo telescopio espacial James Webb, una «máquina del tiempo cósmica» que se remontará a más de 13.000 millones de años, arrojará más luz sobre este misterio.

Si las primeras estrellas y galaxias ya se formaron en la llamada «edad oscura», el James Webb, que está previsto que se lance antes de que termine este año, debería ser capaz de ver pruebas de ellas, añadió Günther.