NeoFronteras

Kepler y miniagujeros negros

Área: Espacio — Lunes, 19 de Diciembre de 2011

Proponen el uso de los datos proporcionados por la misión Kepler para estudiar la existencia de miniagujeros negros.

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Kepler y la región del cielo que está observando. Foto: NASA.

La misión Kepler es una de las favoritas de esta web y está proporcionando una visión del Universo que nos era desconocida hace no tantos años. Se dedica al descubrimiento de planetas que orbitan alrededor de otras estrellas mediante el método del transito.
Si hay suerte y la alineación es perfecta (basta observa miles de estrellas para que esto ocurra en algunos casos) el planeta eclipsará un poquito la luz de la estrella y la repetición del evento nos permite saber el tamaño y periodo orbital del planeta. Kepler observa permanentemente, en una zona específica del cielo, miles de estrellas en espera de esos tránsitos. Tránsitos que se pueden medir gracias a la exquisita fotometría del telecopio y la ausencia de perturbaciones atmosféricas.
Hay otros sistemas para detectar exoplanetas, como el de la velocidad radial por Doppler o el de las microlentes gravitatorias.
Quizás inspirados por este último método, Kim Griest y Agnieszka Cieplak de la Universidad de California en San Diego, entre otros colaboradores, proponen que se usen los datos proporcionados por este telescopio espacial para la detección de miniagujeros negros primordiales. Un estudio de este tipo confirmaría o rechazaría la posibilidad de existencia de estos objetos. Cuerpos que se habrían creado durante el Bing Bang y de masa relativamente pequeña, pero si su abundancia fuera lo suficientemente elevada podrían dar cuenta de la famosa materia oscura del Universo, porque, de momento, la propuesta de que es materia oscura está hecha de partículas elementales se está tornando cada vez más confusa.
El caso es que si estos objetos existen, tienen una masa adecuada y están entre las estrellas que pueda observar Kepler, de vez en cuando alguno pasará por delate de alguna de ellas. Si las distancias son las adecuadas esos agujeros negros deberían de producir un efecto lupa, explicado por la Relatividad General, mediante el cual la intensidad de la luz de la estrella observada se incrementaría durante un breve periodo de tiempo.
La ventaja de este estudio es que si al final no se detectan este tipo de objetos se podrían descartar como explicación a la materia oscura. Los agujeros negros primordiales se propusieron como explicación a la materia oscura ya en los años setenta, pero hasta ahora no se han encontrado pruebas de su existencia. Se supone que si tuvieran baja masa deberían de estar desintegrándose por el mecanismo de Hawking ahora, pero no se han visto estallidos de rayos gamma que se correspondan con ese tipo de eventos. Estas y otros tipos de observaciones, experimentos y limitaciones impuestas por la teoría han permitido descartar la existencia de agujeros negros primordiales (al menos de manera abundante) en una amplia gama de masas, pero no se han descartado los comprendidos entre 10-13 y 10-7 masas solares.
Estos científicos proponen en su artículo analizar los datos que ya ha tomado Kepler o los que tomará en el futuro para buscar fluctuaciones en la luz de las estrellas que observa permanentemente correspondiente a eventos de lente gravitatoria producida por este tipo de agujeros negros.
Como se puede apreciar no es más un estudio muy similar al de tipo MACHO (massive compact halo object) que se realizó en el pasado. Un agujero negro primordial no sería más que una forma en la que se podrían ser los MACHO.
Según sus cálculos Kepler podría detectar agujero negros primordiales con masas entre 5×10-10 y 10-4 masas solares, con lo que, en caso de detección negativa, se podría eliminar gran parte (un 40%) de la gama de masas que todavía está por comprobar. Si se descubrieran en la cantidad adecuada entonces estos objetos podrían dar cuenta de la materia oscura sin necesidad de WIMPs. Pero estos investigadores se decantan por la primera posibilidad.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.

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3 Comentarios

  1. lexval:

    Me parece que al principio del segundo párrafo debe decirse “alineación”

    Saludos cordiales

  2. NeoFronteras:

    Gracias, ya está corregido.

  3. Nemo:

    Para objetos con una masa media de 10e(-10) masas solares, se necesitarían bastantes millones de esos agujeros negros por cada estrella visible para dar cuenta de la masa oscura calculada, o así lo entiendo. ¿No deberíamos ver una cierta proporción de estrellas siendo “devoradas en directo”? ¿O eso ya pasó y no quedan estrellas cerca de esos -tantos- agujeros?

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