Materia oscura: amenaza oculta para las estrellas de neutrones exprés
Una estrella de neutrones es el residuo comprimido de un astro: una montaña de materia del tamaño de un dedal. Si en su interior se acumula materia oscura —la sustancia invisible que mantiene unidas las galaxias—, bajo ciertas condiciones se convierte en su perdición. En el espacio ordinario haría falta una masa increíble, pero las dimensiones ocultas cambian las reglas.
La gravedad es espacio-tiempo curvado, como una cama elástica tensada. Las partículas de materia oscura, como perdigones, apenas lo hunden. Las dimensiones adicionales las agrupan en una bola de plomo que desgarra la lona: surge un agujero negro. Zwicky predijo las estrellas de neutrones, Rubin demostró la realidad de la materia oscura; ahora sus ideas convergen en un escenario aterrador.
Un giro inesperado: el agujero miniatura no se evapora de inmediato —las dimensiones adicionales frenan la radiación—. Devora la estrella por completo, imponiendo límites estrictos a las propiedades de la materia oscura: partículas más pesadas que decenas de TeV quedan descartadas, si las dimensiones existen. En un espacio tridimensional plano, el umbral sería millones de órdenes de magnitud mayor.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2512.14837
We investigate hydrostatic configurations of asymmetric dark matter (DM) spheres in scenarios where fermionic DM can propagate into extra spatial dimensions, while Standard Model fields remain confined to ordinary three dimensions. As the number of extra dimensions increases, the effective equation of state for non-relativistic matter softens, making even modest DM accumulation inside neutron stars susceptible to gravitational collapse into extra-dimensional black holes. These black holes are longer lived than their $$3$$ dimensional counterparts and can accrete enough material to consume an entire neutron star, ultimately producing solar-mass black holes. For geometric cross sections, DM with masses above $$\mathcal{O}(10\,{\rm TeV})$$ may already be excluded for more than two extra dimensions of size $${\mathcal{O}(\rm fm})$$ -- sharply contrasting with the standard $$3$$ dimensional case, where comparable limits only appear for masses $$\gtrsim 10^{5}$$ TeV at typical halo densities of $$0.3\, \rm{GeV/cm^3}$$.
Las dimensiones adicionales podrían ser no más grandes que un núcleo atómico —alrededor de un femtómetro—, es decir, mil millones de veces más delgadas que un cabello.
Como en 'Interestellar', donde el espacio pentadimensional ayudó a sobrevivir en un agujero negro, solo que aquí las dimensiones ocultas crean ese mismo agujero.