Los agujeros negros primordiales no alcanzan para ser la elusiva materia obscura.

En la búsqueda de la materia obscura se han conjeturado muchas cosas, una de ellas ya fue descartada.
La materia obscura, es la responsable de mantener unidas a las estructuras galácticas, sin ella, las partes exteriores de las galaxias se desmenuzarían. En esas regiones las estrellas se mueven más rápido de lo esperado y si no fuera por la materia obscura que las retiene gravitacionalmente, sencillamente escaparían.
Esta materia recibe el calificativo de obscura porque sólo se la detecta gravitacionalmente, no se la puede observar ni interactúa electromagnéticamente con la materia ordinaria.

Video:  ¿Qué es la Materia Oscura?

Instituto de Física Teórica IFT

Publicado el 11 sept. 2015.

Siendo el 85% de la materia existente, mucho se conjeturó sobre su naturaleza.
Se pensó que estaba formada por WIMPs, partículas de baja interacción con la materia ordinaria. También se pensó en nubes de Hidrógeno frías y por lo tanto de difícil detección. Se la consideró como un fluido (La materia obscura como fluido || Pablo Della Paolera); se llegó a pensar que esta materia no existía y que había que modificar la Ley de Gravitación (Ley de Gravitación Modificada o Materia obscura || Pablo Della Paolera). Hasta se pensó que se trataba de una familia de partículas con la capacidad de decaer o destruirse formando otras partículas (La materia obscura dinámica || Pablo Della Paolera). Otra idea se basaba en que si es tan común, debería estar entre nosotros; luego, a pequeñas escalas sería repulsiva.
No se tardó en pensar que la materia obscura y los agujeros negros eran la misma cosa (La materia obscura y los agujeros negros ¿son la misma cosa? || Pablo Della Paolera) .
Como resultado de asimilaciones de galaxias menores, en una gran galaxia pueden haber muchos agujeros negros sin detectarse. Eso puede deberse que están en regiones donde no hay materia para absorber y por lo tanto no hay emisión de radiación ni chorros de energía que los delate.
Así, desde las sombras, ejercen gravedad en forma de la elusiva materia obscura (debo reconocer que esta idea me resultaba atractiva).

Los agujeros negros son regiones de extrema gravedad. Se sabe que la luz se desvía cuando pasa cerca de una gran concentración de materia produciéndose lo que se conoce como lente gravitacional, ya que la luz tiende a enfocarse como por una lente convergente (una lupa).
De esta manera, cuando las estrellas de una galaxia pasan detrás de un agujero negro (o éste pasa delante de ellas) se debe observar una esporádica variación en su imagen o brillo, como si pasáramos una lupa rápidamente por un objeto luminoso puntual.
De hecho, así se detectó a la estrella individual más lejana (MACS J1149 LS1, la estrella más lejana observada individualmente || Pablo Della Paolera).
Esta estrella pasó detrás de una lente gravitacional, en este caso ejercida por una galaxia, y se vio magnificada por el “efecto lupa” que hizo que se desvíe hacia nosotros una mayor cantidad de su luz.

Se piensa que en el espacio interestelar, o sea dentro de una galaxia, hay agujeros negros primordiales. Éstos se habría formado en los albores del Universo, cuando aún había regiones de alta densidad. Estos objetos tendrían masas desde fracciones de miligramos a miles de masas solares. ¿Pueden este tipo de agujeros negros ejercer la atracción adjudicada a la materia obscura? O sea; ¿esta materia está dada por agujeros negros primordiales?

La galaxia de Andrómeda es la espiral más cercana que tenemos. Aprovechando su cercanía, fue observada pensando que, si la materia obscura que hay en ella está dada por una gran cantidad de agujeros negros primordiales vagando por ella, se debería observar ocasionales magnificaciones de estrellas por microlentes gravitacionales, lo que se evidenciaría como aleatorios y breves aumentos de luminosidades estelares.
Se detecto un sólo caso (el equivalente al 0,1% de lo esperado), lo que es muy poco relevante como para adjudicarles por completo a los agujeros negros el efecto de materia obscura (hay que ver qué origina el 99,99% restante de este efecto).

Referencia:

  • What is Stephen Hawking’s theory of Dark Matter and why it is ruled out?

Fuente:

  • Microlensing constraints on primordial black holes with Subaru/HSC Andromeda observations, Hiroko Niikura et al.

pdp.

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