Materia oscura alrededor de agujeros negros: cómo escuchar lo invisible ⚡ экспресс
Los científicos han examinado bosones ultraligeros con autointeracción (por ejemplo, partículas similares al axión) — candidatos a materia oscura que pueden condensarse alrededor de agujeros negros formando 'átomos' gravitacionales. Esta nube altera la señal de ondas gravitacionales de un par 'agujero negro y objeto compacto' debido al roce dinámico. Los análisis muestran: el futuro interferómetro espacial LISA será capaz de discernir estas distorsiones con una relación señal/ruido de hasta 100. Esto permitirá investigar partículas con masas de 10^{-17}–10^{-15} eV y constantes de decaimiento (medida de su autointeracción) de 10^{10}–10^{12} GeV, utilizando agujeros negros de decenas de miles de masas solares.
El Universo está lleno de materia invisible que gobierna el movimiento de las galaxias. En los años 1970, la astrónoma Vera Rubin demostró que sin la materia oscura, las estrellas de las afueras se habrían dispersado hace tiempo. Pero de qué está hecha sigue siendo un misterio.
Una hipótesis propone que la materia oscura son nubes de partículas ultraligeras que envuelven los agujeros negros. Esta nube se asemeja a una niebla que amortigua el sonido. Cuando un agujero negro más pequeño cae sobre uno mayor, el espacio tiembla, emitiendo un 'zumbido': las ondas gravitacionales. La niebla de materia oscura modifica ese sonido, atenuándolo y distorsionándolo. El detector LISA, que empezará a funcionar en la década de 2030, como un oído agudo, captará estos cambios. Analizando el 'tañido' deformado, los científicos determinarán la masa y las propiedades de las partículas, incluso si evitan interactuar con las partículas del Modelo Estándar, el conjunto completo de partículas que conocemos.
Un hecho sorprendente: estas partículas pueden ser miles de millones de veces más ligeras que un electrón, pero su presión conjunta en la nube es capaz de alterar la órbita de todo un agujero negro.
🎯 Las partículas de materia oscura en estas nubes pueden ser miles de millones de veces más ligeras que un electrón, pero su presión conjunta puede alterar la trayectoria de todo un agujero negro.