Un equipo internacional de cient\u00edficos, liderado por el Instituto Gallego de F\u00edsica de Altas Energ\u00edas (IGFAE) y la Universidad de Aveiro, muestra que la colisi\u00f3n de agujeros negros m\u00e1s masiva jam\u00e1s observada, que produjo la onda gravitacional GW190521, podr\u00eda ser algo todav\u00eda m\u00e1s misterioso: la fusi\u00f3n de dos estrellas de bosones. Esta ser\u00eda la primera prueba de la existencia de estos objetos hipot\u00e9ticos que constituyen uno de los principales candidatos para formar la materia oscura, <\/b>la cual<\/b> representa un 27% del Universo.<\/b><\/p>\n
Las ondas gravitacionales son olas en el tejido del espacio-tiempo que viajan a la velocidad de la luz y cuya existencia fue predicha por Einstein en 1916 dentro de su teor\u00eda General de la Relatividad. Estas ondas se originan en los eventos m\u00e1s violentos del Universo, llevando consigo la informaci\u00f3n sobre dicho origen.\u00a0<\/span><\/p>\n Desde 2015, el ser humano puede observar e interpretar ondas gravitacionales gracias a los dos detectores Advanced LIGO (Livingston y Hanford, E.E.U.U.) y al detector Virgo (Cascina, Italia). Hasta ahora, estos detectores han observado alrededor de 50 ondas gravitacionales, originadas durante las fusiones de dos de los entes m\u00e1s misteriosos del universo -agujeros negros y estrellas de neutrones-, y que nos han permitido saber m\u00e1s acerca de estos objetos.<\/span><\/p>\n Pese a todos los descubrimientos acumulados en s\u00f3lo 6 a\u00f1os, el potencial real de las ondas gravitacionales va mucho m\u00e1s all\u00e1. En el futuro, podr\u00edan permitirnos observar nuevos tipos de objetos celestes y dar pistas sobre problemas fundamentales de la ciencia como, por ejemplo, la naturaleza de la materia oscura. Esto \u00faltimo, sin embargo, podr\u00eda haber ocurrido ya.<\/span><\/p>\n En septiembre de 2020, las colaboraciones cient\u00edficas LIGO y Virgo (LVC), anunciaron la onda gravitacional GW190521. De acuerdo con el an\u00e1lisis realizado, esta se\u00f1al era compatible con la fusi\u00f3n de dos agujeros negros de 85 y 66 veces la masa del Sol, lo que dio lugar a un agujero negro final de 142 masas solares. \u00c9ste \u00faltimo es el primero de una nueva familia de agujeros negros: los agujeros negros de masa intermedia. Tal descubrimiento reviste una gran importancia, ya que dichos agujeros negros eran considerados una especie de eslab\u00f3n perdido entre dos familias ya conocidas: los agujeros negros de masa estelar que se forman por el colapso de una estrella y los agujeros negros supermasivos que se esconden en los centros de las galaxias, incluyendo nuestra V\u00eda L\u00e1ctea.<\/span><\/p>\n Pese a su importancia, GW190521 supone tambi\u00e9n un enorme reto para nuestro entendimiento de c\u00f3mo viven y mueren las estrellas. De acuerdo a \u00e9ste, el mayor de los dos agujeros negros fusionados (85 masas solares), no puede ser el resultado del colapso de una estrella, lo que abre un abanico de dudas y posibilidades sobre su origen.<\/span><\/p>\n En un art\u00edculo publicado hoy en <\/span>Physical Review Letters<\/span><\/i><\/a>, un equipo de cient\u00edficos liderado por <\/span>Juan Calder\u00f3n Bustillo,<\/b> \u201cLa Caixa Junior Leader – Marie Curie Fellow\u201d en el Instituto Gallego de F\u00edsica de Altas Energ\u00edas (IGFAE), centro mixto de la Universidad de Santiago de Compostela y la Xunta de Galicia, y <\/span>Nicol\u00e1s Sanchis-Gual<\/b>, investigador postdoctoral en la Universidad de Aveiro y en el Instituto Superior T\u00e9cnico (Univ. Lisboa), junto con colaboradores de la Universidad de Valencia, Monash University (Australia) y la Chinese University of Hong Kong ha propuesto un nuevo origen para la se\u00f1al GW190521: la fusi\u00f3n de dos objetos ex\u00f3ticos conocidos como estrellas de bosones. Estas estrellas son objetos hipot\u00e9ticos que constituyen uno de los principales candidatos para formar lo que conocemos como materia oscura, y que representa aproximadamente el 27% de todo el contenido del universo. Asumiendo este tipo de colisi\u00f3n, el equipo fue capaz de calcular la masa del constituyente fundamental de estas estrellas, una nueva part\u00edcula conocida como bos\u00f3n ultraligero, billones de veces m\u00e1s ligera que un electr\u00f3n.<\/span><\/p>\n El equipo compar\u00f3 GW190521 con simulaciones por ordenador de fusiones de estrellas de bosones y encontraron que \u00e9stas explican los datos ligeramente mejor que el an\u00e1lisis realizado por LIGO y Virgo. El resultado implica que la fuente de dicha se\u00f1al tendr\u00eda propiedades distintas a las predichas originalmente. \u201cAntes que nada, ya no estar\u00edamos hablando de agujeros negros, lo que elimina el problema de encontrarse con un agujero negro prohibido\u201d,<\/span> apunta<\/span> Calder\u00f3n Bustillo<\/b>.<\/span> \u201cSegundo, dado que las fusiones de estrellas de bosones son mucho m\u00e1s d\u00e9biles, concluimos que \u00e9sta se produjo mucho m\u00e1s cerca que lo estimado por LIGO y Virgo, lo que nos da una masa mucho mayor, de unas 250 masas solares para el agujero negro que se forma al final. Por lo tanto, el hecho de haber observado un agujero negro de masa intermedia contin\u00faa siendo cierto, si bien \u00e9ste es ahora mucho m\u00e1s pesado.\u201d<\/span><\/p>\n \u201c<\/span><\/i>Las estrellas de bosones son casi tan compactas como los agujeros negros, pero a diferencia de \u00e9stos, carecen de su famosa superficie de \u201cno-retorno\u201d u \u201chorizonte de sucesos\u201d,<\/span> explica<\/span> Sanchis-Gual<\/b>. \u201cCuando se fusionan, forman una estrella hiper-masiva que se vuelve inestable y colapsa a un agujero negro. Este proceso genera una se\u00f1al id\u00e9ntica a la que LIGO y Virgo observaron. Al contrario que las estrellas normales, que est\u00e1n hechas de lo que solemos llamar materia, las estrellas de bosones se compondr\u00edan de bosones ultraligeros, que son de los candidatos te\u00f3ricos m\u00e1s plausibles para componer lo que conocemos como materia oscura\u201d.\u00a0<\/span><\/p>\n Para su sorpresa, el equipo se encontr\u00f3 que pese a que sus an\u00e1lisis est\u00e1n dise\u00f1ados para \u201cpreferir\u201d una colisi\u00f3n de agujeros negros, \u00e9stos indican que la fusi\u00f3n de estrellas de bosones es m\u00e1s probable, si bien de modo no conclusivo. \u201cNuestro an\u00e1lisis muestra que ambos escenarios tienen probabilidades similares, si bien el de las estrellas de bosones es ligeramente m\u00e1s probable\u201d, indica<\/span> Jos\u00e9 A. Font,<\/b> de la Universidad de Valencia. \u201cEsto es muy prometedor, ya que nuestros modelos para estas fusiones son actualmente muy limitados y tienen much\u00edsimo margen de mejora. El uso de modelos m\u00e1s completos podr\u00eda revelar una mayor evidencia a favor de las estrellas de bosones y tambi\u00e9n nos permitir\u00eda estudiar m\u00e1s se\u00f1ales de ondas gravitacionales bajo dicha hip\u00f3tesis\u201d.\u00a0<\/span><\/p>\n Este resultado no s\u00f3lo podr\u00eda significar la primera observaci\u00f3n de estrellas de bosones, si no tambi\u00e9n la de sus componentes fundamentales, un nuevo tipo de part\u00edcula conocido como bos\u00f3n ultraligero. Dichos bosones han sido propuestos por muchos cient\u00edficos como los componentes fundamentales de la materia oscura, que forma el 27% del Universo. <\/span>Carlos Herdeiro<\/b>, de la Univ. de Aveiro a\u00f1ade que \u201cuno de los resultados m\u00e1s fascinantes es que podemos medir la masa de una hipot\u00e9tica part\u00edcula \u201coscura\u201d y que descartamos con toda probabilidad que \u00e9sta sea nula, como en el caso del fot\u00f3n que compone la luz. Si este resultado es confirmado por futuros an\u00e1lisis de otras ondas gravitacionales, nuestro resultado supondr\u00eda la primera evidencia observacional del, buscado por d\u00e9cadas, componente fundamental de la materia oscura\u201d.<\/span><\/p>\n Referencias:<\/span><\/p>\n Imagen: ilustraci\u00f3n de la fusi\u00f3n de dos estrellas de bosones. Cr\u00e9dito: Nicol\u00e1s Sanchis-Gual y Roc\u00edo Garc\u00eda Souto<\/span>.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Un equipo internacional de cient\u00edficos, liderado por el Instituto Gallego de F\u00edsica de Altas Energ\u00edas (IGFAE) y la Universidad de Aveiro,…<\/p>\n","protected":false},"author":21,"featured_media":8756,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0},"categories":[111,112],"tags":[],"aioseo_notices":[],"yoast_head":"\n\n
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