Estrellas oscuras: cuna de los agujeros negros gigantes exprés

Original: "Early Formation of Supermassive Black Holes via Dark Star Gravitational Instability"
arXiv:2511.08578 · 2025-11-11 · CC BY 4.0 · 1 min
En el universo recién nacido, las estrellas oscuras alimentadas por materia oscura podían crecer hasta tamaños colosales y convertirse en agujeros negros.

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Justo después del Big Bang pudieron nacer astros inusuales: las estrellas oscuras. A diferencia del Sol, no quemaban combustible nuclear, sino que se alimentaban de las colisiones de partículas de materia oscura, en las que esta libera energía. Como una bola de nieve que rueda cuesta abajo, esta estrella atraía gas rápidamente, acumulando hasta millones de masas solares. Su propia gravedad generaba una curvatura colosal del espacio, y la estrella colapsaba en un agujero negro. Este escenario fue predicho por Subrahmanyan Chandrasekhar y Richard Feynman: ninguna presión interna puede detener semejante desplome. Así, probablemente, surgieron los embriones de los agujeros negros supermasivos que vemos en los centros de las galaxias. Sin las estrellas oscuras, a los astros comunes no les habría alcanzado el tiempo para cultivar estos gigantes en el universo joven. Un dato asombroso: una estrella oscura de un millón de masas solares se extendería hasta la órbita de Plutón, pero su superficie sería más fría que una bombilla incandescente.

Resumen original

tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2511.08578

We show that dark stars, which are dark-matter-powered stars in the early universe, can grow by accretion to masses in the range $$\mathscr{O}\left ({10}^4\right )-\mathscr{O}\left ({10}^7\right)\,{M_\odot}$$ before the general-relativistic Feynman-Chandrasekhar instability causes their dynamical collapse to black holes. These accreting dark star configurations avoid standard stellar nuclear- and weak-interaction evolution that would lead to their demise long before they reached this supermassive size. Remarkably, this mechanism for supermassive black hole (SMBH) genesis is relatively robust to initial dark star mass, formation epoch, accretion rate and its history. The SMBHs produced this way can serve as seeds for even larger SMBHs $$({\gtrsim}10^9\,M_\odot)$$ that have been discovered at high redshift.

Una estrella oscura gigante se extendería desde el Sol hasta Plutón, pero su superficie calentaría menos que una bombilla casera: un contraste asombroso de tamaño y temperatura.

Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinFritz ZwickyLudwig BoltzmannBernhard RiemannJoseph Weber
Conceptos
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