Hoy en día, los agujeros negros se forman por el colapso de estrellas masivas o la fusión de objetos pesados. Sin embargo, los científicos creen que los agujeros negros primordiales, más pequeños, incluyendo algunos con masas similares a la de la Tierra, podrían haberse formado durante los primeros momentos del universo. Este descubrimiento tendría un impacto significativo en la física y la astronomía.
Los astrónomos han identificado agujeros negros con masas que van desde unas pocas veces la masa del Sol hasta decenas de miles de millones de veces esa masa. Recientemente, un grupo de científicos ha predicho que el telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA podría detectar una clase de agujeros negros “peso pluma” que hasta ahora han pasado desapercibidos.
“Detectar una población de agujeros negros primordiales con masa terrestre sería un paso increíble para la astronomía y la física de partículas, ya que estos objetos no pueden formarse mediante procesos físicos conocidos”, explicó William DeRocco, investigador postdoctoral de la Universidad de California en Santa Cruz. Su estudio, publicado en Physical Review D, describe cómo el telescopio Roman podría descubrir estos agujeros negros. “Si los encontramos, esto revolucionará el campo de la física teórica”.
Formación de Agujeros Negros Primordiales
Los agujeros negros más pequeños que se forman hoy en día nacen cuando una estrella masiva se queda sin combustible y colapsa bajo su propia gravedad. Sin embargo, en los inicios del universo, las condiciones podrían haber permitido la formación de agujeros negros mucho más livianos, algunos con masas similares a la de la Tierra.
Se cree que durante una fase temprana conocida como inflación, el universo se expandió rápidamente, permitiendo que zonas más densas colapsaran para formar agujeros negros primordiales. Aunque la teoría sugiere que los agujeros más pequeños se habrían evaporado, aquellos con masas similares a la Tierra podrían haber sobrevivido.
Indicios de Agujeros Negros Ocultos
Observaciones recientes han sugerido la posible existencia de estos objetos en nuestra galaxia. Utilizando datos de las Observaciones de Microlentes en Astrofísica (MOA) y el Experimento de Lentes Gravitacionales Ópticas (OGLE), los científicos han encontrado una gran cantidad de objetos de masa terrestre. Estos podrían ser agujeros negros primordiales o planetas interestelares.
“No hay manera de distinguir, caso por caso, entre los agujeros negros de masa terrestre y los planetas interestelares”, afirmó DeRocco. Sin embargo, el telescopio Roman podría encontrar diez veces más objetos en este rango de masa que los telescopios terrestres, ayudando a diferenciar entre ellos de manera estadística.
Impacto en la Física y la Astronomía
El descubrimiento de agujeros negros primordiales proporcionaría nueva información sobre el universo temprano y apoyaría la teoría de la inflación. También podría explicar una pequeña parte de la materia oscura del universo.
“Este es un emocionante ejemplo de lo que los científicos podrían descubrir con los datos del telescopio Roman”, dijo Kailash Sahu, astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial. “Los resultados serán interesantes, ya sea que se encuentren o no evidencia de agujeros negros de masa terrestre, y contribuirán a nuestra comprensión del universo”.
El telescopio Nancy Grace Roman es administrado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, con la participación de diversas instituciones de investigación y socios industriales en los Estados Unidos.
