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Los agujeros negros podrían ser el principio y el fin del Universo
Campo magnético de M87

Imagen de la emisión polarizada del anillo en M87.

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EHT COLLABORATION

Los agujeros negros podrían ser el principio y el fin del Universo

Imagen de la emisión polarizada del anillo en M87.

Científicos proponen una teoría que podría explicar además el origen de la materia oscura.

La materia oscura, la sustancia misteriosa que ejerce la gravedad pero que no interactúa con la luz, podría estar formada por pequeños agujeros negros que impregnan el universo. Y de acuerdo con una nueva teoría, esos agujeros negros podrían haber estado hechos de bolas de Fermi, o "bolsas" cuánticas de partículas subatómicas conocidas como fermiones que se aplanaron en bolsas densas durante la infancia del universo.

De acuerdo con la revista Live Science, la teoría podría explicar por qué la materia oscura llegó a dominar el universo.

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"Encontramos que, en algunos casos, las bolas de Fermi son tan densas que los fermiones están demasiado cerca unos de otros, lo que desencadena el colapso de una bola de Fermi en un agujero negro", dijo a Live Science Ke-Pan Xie, investigador del Centro para Física Teórica en la Universidad Nacional de Seúl en Corea del Sur.

Xie y su colaborador Kiyoharu Kawana, también del Centro de Física Teórica, han ideado un nuevo escenario para explicar cómo la materia oscura llegó a dominar el universo: en medio de una transformación increíble cuando el cosmos tenía menos de un segundo de antigüedad, un nuevo tipo de partículas quedaron atrapadas, colapsando en un punto tan pequeño que se transformaron en agujeros negros. Luego, esos agujeros negros inundaron el universo, proporcionando el peso necesario para explicar la materia oscura.

Los astrónomos y físicos no pueden explicar la materia oscura, sustancia que constituye más del 80% de la masa de todas las grandes estructuras, desde las galaxias hasta el universo. Esta teoría propone la posibilidad de que la materia oscura se originó en los agujeros negros.

Después de todo, los agujeros negros, como la materia oscura, no emiten luz. "Como una especie de objeto compacto y no luminoso, los agujeros negros son una explicación natural de la materia oscura", dijo Xie a la publicación ceintífica.

A pesar de esto, los astrónomos saben desde hace mucho tiempo que los agujeros negros normales de masa estelar no pueden explicar la materia oscura del universo. Eso es porque no se han formado suficientes estrellas en la historia del universo para crear suficientes agujeros negros para dar cuenta de la materia oscura conocida.

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Pero los primeros momentos del universo presentaban una física alucinante. Puede ser que lo que estaba sucediendo en ese entonces generó billones de agujeros negros más pequeños. Esos agujeros negros podrían persistir hasta el día de hoy, resolviendo potencialmente el enigma de la materia oscura.

Serían agujeros negros que se formaron poco después del Big Bang, cuando las altas densidades y otras condiciones cosmológicas llevaron a regiones suficientemente densas del universo primordial a sufrir un colapso gravitacional. Agujeros negros primordiales que no surgieron del colapso gravitatorio de una estrella, sino de la extrema densidad que tenía el Universo al inicio de su expansión.

El nuevo estudio (publicado en junio en la base de datos preprint arXiv y cuyo artículo aún no ha sido revisado por pares) también podría alimentar otra teoría sugerida por Roger Penrose en 2010, conocida como Cosmología Cíclica Conformada (CCC).

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Según esta teoría, gran parte de la materia del universo en algún momento será arrastrada hacia agujeros negros supermasivos, que tienen una masa del orden de millones o decenas de miles de millones de masas solares.

Si ambas teorías resultaran ciertas, significaría que tanto el comienzo como el final del universo giraría en torno a los agujeros negros.

REDACCIÓN CIENCIA

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