Agujeros negros primordiales: el secreto que podrían esconder el Sol y otras estrellas

Las estrellas como el Sol podrían albergar agujeros negros microscópicos en sus núcleos sin que ello altere apreciablemente su funcionalidad y apariencia durante la mayor parte de su ciclo de vida. A través del uso de avanzados modelos computacionales se intenta comprender cómo estos agujeros negros interaccionarían con las estrellas que los contienen.

“Probablemente no haya ningún agujero negro en el centro del Sol. A pesar de este detalle, nuestro objetivo en este trabajo es convencer al lector de que esta pregunta es interesante y que el trabajo de estudiar estrellas con agujeros negros centrales está bien motivado”, expresaron lo

El estudio explora la posibilidad de que agujeros negros primordiales, formados en los primeros instantes del universo, puedan ser capturados por estrellas en formación. Estos agujeros negros serían tan pequeños que no se comportarían como los agujeros negros tradicionales y masivos que suelen ser el centro de atención. Adicionalmente, se ha indagado sobre cómo la presencia de estos agujeros negros influiría en la evolución de una estrella, particularmente en estrellas similares al Sol.

Empleando el código Mesa para la evolución estelar, un programa informático que permite modelar en detalle cómo cambian las estrellas a lo largo del tiempo e introduciendo agujeros negros de diferentes masas en los cálculos, se encontró que, dependiendo de la eficiencia con que el agujero negro acumule materia (un concepto conocido como “eficiencia radiativa”), una estrella con un agujero negro en su núcleo puede tener una evolución dramáticamente diferente.

Curiosamente, en ciertos escenarios, el estudio revela que estos “Hawking stars” o estrellas Hawking, como llaman a las estrellas albergando agujeros negros, podrían vivir largos periodos sin que su aspecto o funcionamiento se vea modificado de manera importante hasta fases muy avanzadas de su ciclo de vida.

Uno de los hallazgos más interesantes de la investigación es el papel potencial de estos agujeros negros en el destino final de las estrellas que los contienen. Dependiendo de cómo y cuánta materia sea absorbida por el agujero negro —un proceso conocido como acreción—, una estrella podría expandirse y transformarse en una subgigante con características únicas, o bien, colapsar de manera más directa en un agujero negro aún más masivo.

Este resultado no sólo arroja luz sobre un proceso astrofísico hasta ahora poco comprendido, sino que también sugiere una nueva vía para la formación de agujeros negros de masas inferiores a las del Sol, una posibilidad que los modelos actuales de evolución estelar no predicen.

Aún queda mucho trabajo por hacer. En particular, se necesitan más estudios sobre cómo la rotación estelar y los campos magnéticos podrían afectar estos procesos, así como evaluaciones más detalladas de cómo estas estrellas Hawking interactuarían con su entorno, y cuáles serían las señales observables de su existencia.

Este estudio no solo expande nuestra comprensión sobre la evolución estelar, sino que también ofrece nuevas perspectivas sobre la naturaleza y distribución de la materia oscura en el universo, al considerar a los agujeros negros primordiales como posibles candidatos.

Además, estos hallazgos podrían tener implicaciones significativas para futuras observaciones astronómicas. La detección de estrellas con características inusuales podría proporcionar evidencia indirecta de la presencia de agujeros negros microscópicos y, por ende, ofrecer pistas cruciales sobre los primeros momentos del universo y la naturaleza de la materia oscura.

Con estos avances, la astronomía se asoma a una nueva frontera, en la que la existencia de agujeros negros dentro de las estrellas no es solo posible, sino que podría ser un fenómeno más común de lo que se había pensado, y abre nuevas vías de investigación sobre el cosmos y sus componentes más misteriosos.

*Matt Caplan es físico teórico de la Universidad Estatal de Illinois.

*La información contenida en este artículo surge de la investigación titulada ¿Existe un agujero negro en el centro del Sol? publicada en The Astrophysical Journal realizada por Caplan junto a Earl P. Bellinger (Department of Astronomy, Yale University) y Andrew D. Santarelli (Max Planck Institute for Astrophysics, Alemania).