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¿Cómo detectar agujeros negros primordiales?

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¿Cómo detectar agujeros negros primordiales?

Área: Espacio — Miércoles, 22 de Junio de 2011
Si existen, los agujeros negros primordiales de baja masa podrían ser detectados al atravesar el Sol o las estrellas.
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Una de las predicciones más sugestivas sobre el Big Bang es la que propone que se crearon agujeros negros primordiales. Algunos de estos agujeros negros serían muy pequeños comparados con los agujeros negros supermasivos de los centros galácticos o los estelares que son fruto de las explosiones de supernova.
Según el famoso resultado de Hawking, si la masa de esos agujeros negros primordiales es muy pequeña entonces deben de estar evaporándose ahora mismo en un destello de rayos gamma.
Lo malo es que nadie ha visto dicha evaporación, aunque algunos han sugerido que parte de los estallidos de rayos gamma que se detectan podrían deberse a ese fenómeno. 
La explicación más sencilla es que no haya tales agujeros negros primordiales, pero si seguimos teniendo fe en ellos puede que quizás no sean tan ligeros y, por tanto, no les haya dado tiempo todavía para que se evaporen. Tendrían la masa de un asteroide más o menos.
Lo malo es detectar esos agujeros negros, ya que por definición son negros y sobre ellos no cae materia que pueda ser convertida en radiación, como en el caso de otros tipos de agujeros negros. Podrían estar vagando por el espacio y no nos daríamos cuenta de su presencia. Podrían incluso ser parte de la materia oscura.
En el pasado se propuso que quizás podrían ser detectados gracias al fenómeno de microlente gravitatoria si, según nuestra perspectiva, alguno pasa delante de una estrella. La Relatividad General predice este fenómeno que sí ha sido observado en otros cuerpos, incluidas las galaxias. De momento no parece que se hayan manifestado tampoco a través de este fenómeno.
Es aquí donde entra en escena el estudio realizado por Michael Kesden, de la Universidad de Nueva York, y Shravan Hanasoge, de la Universidad de Princeton. Según estos investigadores si la población de estos agujeros negros es lo suficientemente alta, de vez en cuando alguno de ellos atravesará el Sol y los efectos de este choque podrían ser observados fácilmente.
Recordemos, una vez más, que un agujero negro no es una diabólica aspiradora espacial y que este tipo de sucesos no significaría la destrucción del Sol.
Pero un evento de este tipo con un agujero negro con una masa de 1018 kg tiene que generar una emisión de rayos X y unas turbulencias supersónicas en el interior del Sol.
Esos rayos X serían muy mal detectados debido a que el propio Sol emite constantemente este tipo de radiación electromagnética, pero las turbulencias deben hacer oscilar al Sol. En otras palabras, el paso de un agujero negro a través del Sol debe producir una especie de seísmo.
Un campo reciente en la Astrofísica es el de la Heliosismología o Astrosismología, que trata de estudiar precisamente las oscilaciones que se producen en el Sol y las estrellas debidas a varios fenómenos. Telescopios espaciales como Kepler y Corot ya estudian este tipo cosas aunque fueron concebidos para otros fines.
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El modelo computacional predice turbulencias cuando un agujero negro atraviesa una estrella como el Sol que se podrían inferir a través de las oscilaciones que inducirían.
Para poder distinguir el paso de un agujero negro de otros fenómenos vibracionales del Sol se necesita caracterizar este tipo de oscilaciones. Esto es precisamente lo que han hecho estos dos investigadores. Han presentando en un artículo cómo tendrían que ser esas oscilaciones gracias a modelos informáticos, simulando distintos tipos de trayectorias dentro del Sol.
Tales oscilaciones podrían haber sido ya observadas y estar entren los datos que ya están disponibles, pero la cantidad de agujeros negros primordiales estimada no parece apoyar la idea de que ese tipo de fenómenos sea frecuente. Quizás nos podamos fijar en otras estrellas para realizar una estadística que nos permita calcular una cota a la abundancia de estos objetos, si existen, claro.
Se ha propuesto el lanzamiento de la misión Stellar Imager que podría dilucidar la existencia o no de este tipo de eventos con agujeros negros y, de todas formas, estudiar los seísmos estelares.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3534
Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.
Ilustración de cabecera: spacetimetravel.org

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Thalia