18 de diciembre de 2019. Una estrella de la gran nube de Magallanes aumenta su brillo. Lo hace de una forma suficientemente intensa como para no pasar desapercibido a los científicos que analizan los datos del telescopio Víctor M. Blanco del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (Chile), pero no tan intensamente como para corresponderse con una explosión. Se trata más bien de un aumento suave del brillo, seguido de un descenso simétrico del mismo. Todo el proceso dura 1 hora y desconcierta a los científicos, que bautizan al objeto causante de este fenómeno como Phoebe.
Desde entonces, el origen de Phoebe ha sido un misterio. Ahora, los mismos científicos que hicieron el descubrimiento tienen respuestas que apuntan a lo que sería uno de los objetos más antiguos que se han detectado jamás.
El origen de Phoebe. Existen tres hipótesis para el origen de Phoebe. Por un lado, podría ser un planeta flotante libre en la Vía Láctea. Es decir, un planeta que fue expulsado de su sistema solar y que ahora vaga por nuestra galaxia. También podría ser exactamente lo mismo, pero en la gran nube de Magallanes en vez de en la Vía Láctea.
Finalmente, podría tratarse de un agujero negro primordial. Es decir, un agujero negro muy pequeño que, en vez de formarse por el colapso de una estrella, se originó por fluctuaciones en la densidad de la materia del cosmos durante los primeros segundos del Big Bang. Los autores del estudio que se acaba de publicar han calculado las probabilidades de cada hipótesis y la tercera gana al resto en un factor de 100.000.
Una microlente gravitacional. Si bien el origen de Phoebe ha sido un misterio todo este tiempo, los científicos no tardaron en comprender el fenómeno que había causado la fluctuación del brillo de la estrella en 2019. Debía tratarse de una microlente gravitacional.
Este es un fenómeno que se forma cuando un objeto muy masivo se sitúa entre nuestros telescopios y otro objeto. La masa del objeto central es tan grande que su gravedad es capaz de curvar el espacio-tiempo, formando una especie de lente que magnifica la imagen de lo que hay detrás. Por otro lado, si lo que hay detrás es una estrella muy lejana, lo que se magnifica es su brillo. Por eso se produjo ese aumento del brillo, porque Phoebe estaba pasando entre la estrella y los telescopios del observatorio chileno.
La clave está en la duración. Los estudios previos con lentes gravitacionales demuestran que la duración del evento puede darnos una idea de la masa del cuerpo que provoca la formación de la lente. Cuanto más ligero es el objeto, más rápido se mueve y menos tiempo dura el aumento de brillo. En este caso, el fenómeno duró una hora. Puede parecernos muchísimo, pero en términos cósmicos es bastante poco. De hecho, se encuentra justo sobre el límite detectable.
Esto nos indica que el objeto que causó ese aumento del brillo debía ser muy ligero. Según los cálculos realizados por los científicos de la Universidad de Swinburne teniendo en cuenta las fluctuaciones en el brillo, tendría aproximadamente una masa equivalente a tres lunas.
Una opción ganadora. Los agujeros negros que se forman a partir de estrellas suelen tener como mínimo la masa de alrededor de 5 soles. 3 lunas es muchísimo menos. También es un objeto demasiado pequeño para corresponderse con un planeta que vaga por la Vía Láctea o por la gran nube de Magallanes. Esto, junto a la geometría del evento y la distribución espacial esperada ha sido lo que ha llevado a que el cálculo de probabilidades se decante tan claramente hacia el agujero negro primordial.
Agujeros negros primordiales
Una gran noticia sobre algo muy pequeño. Los agujeros negros primordiales son fenómenos teóricos. Se cree plausible que pudieron formarse en los primeros segundos del Big Bang, cuando las fluctuaciones en la densidad de la materia del cosmos provocaron una acumulación de la misma suficientemente densa como para colapsar. La mayoría de ellos serían muy pequeños. Tendrían la mayoría de características de un agujero negro, pero con un tamalo radicalmente menos. Se formarían antes de que hubiese estrellas o materia tal y como la conocemos, pero sí que podrían estar relacionados con uno de los mayores misterios de la astrofísica: la materia oscura.
Solo el 5% del cosmos está formado por átomos “normales”. Lo demás es desconocido. Una parte se conoce como materia oscura y otra como energía oscura. No se sabe qué son, pero una de las hipótesis sobre la materia oscura es que podría estar compuesta en parte por agujeros negros primordiales. Por eso, si se demuestra que Phoebe es realmente un agujero negro primordial, estaríamos, quizás, ante una de las primeras demostraciones de la composición de la materia oscura.
¿Y ahora qué? Lógicamente, esto es solo el principio. Habrá que seguir buscando más objetos como Phoebe para poder demostrar que estos científicos están en lo cierto. Para ello, hay que saber bien a dónde apuntar con los telescopios. Para empezar, no vale cualquiera de ellos. Se necesita que sean suficientemente sensibles para detectar cambios suaves en el brillo de las estrellas. También es necesario que puedan enfocar campos visuales grandes. Y, a ser posible, que se centren en lugares con una gran concentración de estrellas, ya que ahí es más fácil que se produzca el fenómeno de las lentes gravitacionales.
Se espera que algunos observatorios, como el Vera Rubin, den datos interesantes en este sentido. Ahora habrá que analizarlos y buscar puntos en común con Phoebe. Aquel 18 de diciembre de 2019 se estaba gestando una pandemia en la Tierra, pero en el espacio podría estar saltando la pista que daría por resuelto uno de los mayores misterios de la historia de la astrofísica.
Imagen |Martin Bernardi |NASA
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