Una de las teorías más famosas de Stephen Hawking sobre la materia oscura se ha visto muy sacudida después de la publicación de los resultados de un equipo japonés de astrofísicos dirigido por Masahiro Takada del Instituto de Física y Matemáticas del Universo en Kavli, informa Live Science. El famoso físico que abandonó este mundo el año pasado creía que esta sustancia misteriosa e invisible consiste en agujeros negros primordiales que aparecieron inmediatamente después del Big Bang. Los científicos japoneses que utilizaron el telescopio Subaru llevaron a cabo un experimento, cuyos resultados, aunque no refutan por completo la teoría de Hawking, admiten que estos agujeros negros deben ser realmente pequeños para explicar la naturaleza de la materia oscura.
Materia oscura es el término que los físicos le han dado a una sustancia misteriosa que, en su opinión, podría explicar un hecho interesante: todo en el universo se mueve y gira como si contuviera más masa de la que podemos detectar. Diferentes científicos en diferentes momentos intentaron atribuir las propiedades de la llamada materia oscura a diferentes objetos. En la década de 1970, Stephen Hawking y sus colegas sugirieron que el Big Bang podría crear una gran cantidad de agujeros negros relativamente pequeños, cada uno del tamaño de un protón. Estos diminutos cuerpos celestes son difíciles de ver, pero ejercerán fuertes efectos gravitacionales sobre otros objetos, dos propiedades conocidas de la materia oscura.
Hasta ahora, esta teoría solo podía probarse para agujeros negros primordiales, cuya masa es mayor que la lunar. Pero con el desarrollo de la tecnología, los científicos han podido obtener imágenes cada vez más claras del espacio exterior. Para su nuevo estudio, un equipo de astrónomos japoneses utilizó la cámara Hyper Suprime-Cam (HSC) montada en el telescopio Subaru en Hawái. Con su ayuda, tomaron fotografías de toda Andrómeda, la galaxia más cercana a nosotros, tratando de encontrar estos pequeños objetos. El resultado de su trabajo fue publicado en la revista Nature Astronomy.
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Los agujeros negros no emiten luz, pero los agujeros negros supermasivos como el del centro de la galaxia M87, que los científicos fotografiaron recientemente, están rodeados de brillantes discos de acreción de materia caliente. Pero como los agujeros primordiales son miles de millones de veces más pequeños y no tienen materia luminosa visible a su alrededor, solo se pueden encontrar observando los poderosos campos gravitacionales que crean, que distorsionan la radiación de los objetos vecinos. Este fenómeno se llama microlente.
Los telescopios son capaces de detectar las microlentes de los agujeros negros examinando continuamente las estrellas. Cuando los obsequios negros pasan frente al punto de observación y la estrella, distorsionan la luz de la estrella, provocando que "destelle". Cuanto más pequeño es el agujero negro, más rápido ocurre este brote.
Sin embargo, los agujeros primordiales que estaba buscando el equipo japonés tienen solo una fracción de esta masa, es aproximadamente igual a la masa de nuestra Luna. Esto significa que los brotes observados deberían ser mucho más breves.
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Takada llama a la cámara HSC única, porque con ella, los científicos pudieron capturar imágenes de todas las estrellas de la galaxia de Andrómeda a la vez con una exposición mínima de aproximadamente 2 minutos. En total, los astrónomos pudieron obtener alrededor de 200 imágenes de Andrómeda en 7 horas en una noche despejada. Terminaron encontrando solo un evento de microlente putativo. Si los agujeros negros primordiales representan una proporción significativa de materia oscura, Takada dijo que deberían haber visto alrededor de 1.000 señales de microlentes.
¿Significa esto que la teoría de Hawking ha sido completamente refutada? Takada y Bird no tienen prisa por sacar conclusiones. Según ellos, los resultados obtenidos aún no pueden excluir por completo la existencia de agujeros negros primordiales, ya que, debido a su pequeña masa, los destellos de sus señales serían demasiado cortos para registrarlos. Según los investigadores, es necesario desarrollar nuevas herramientas que permitan su descubrimiento.
Al mismo tiempo, los científicos señalan que la detección de incluso una de esas señales podría ser crucial para la investigación futura, que revolucionará algunas de las teorías de Hawking.
Nikolay Khizhnyak
