La sombra lunar en el halo de la Vía Láctea exprés
Un reflector ilumina una sala oscura. Entre la lámpara y la pared flota una lente invisible, y el punto de luz se vuelve más brillante por un instante, se desplaza ligeramente. Esto es exactamente lo que el telescopio DECam, apuntando a la Gran Nube de Magallanes, la galaxia satélite de nuestra Vía Láctea, estuvo buscando durante cinco noches consecutivas.
Captó un destello que duró solo una hora. Algo tan corto es raro: la mayoría de los eventos de microlente (cuando la gravedad de un cuerpo masivo curva la luz como una lente) duran semanas o meses. El objeto, llamado Phoebe, curvó la luz de una estrella de fondo como una lente diminuta pero masiva. El análisis mostró que la probabilidad de que Phoebe sea una estrella ordinaria de nuestra Galaxia o de su satélite es insignificantemente pequeña. Es cien mil veces más probable que pertenezca al halo invisible de materia oscura.
Así nació la hipótesis: Phoebe es un agujero negro primordial, que no surgió de una estrella muerta, sino de un cúmulo de materia superdensa en los primeros instantes después del Big Bang. Si es así, el espacio que nos rodea podría estar sembrado de miríadas de objetos similares, invisibles pero perceptibles por su gravedad. Podrían explicar de qué está hecha la materia oscura.
El telescopio DECam fotografió el cielo cada decenas de segundos para no perderse una danza de luz tan breve. Y si Phoebe es realmente parte de la población invisible de la Galaxia, los astrónomos acaban de abrir una puerta a un mundo donde la física de la expansión del universo — la inflación, la expansión ultrarrápida del universo temprano — dejó atrás no solo estrellas y planetas, sino también sombras lunares fantasmales.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2605.19375
Primordial Black Holes (PBH) are hypothesised to form during inflation and have long been considered a candidate for compact dark matter. Gravitational microlensing is known as a productive method for exoplanet discovery and characterisation, but also provides an experimental avenue to constrain the PBH abundance in the mass regime from $$\sim 10^{-11}\ M_{\odot}$$ to $$\sim 10^5\ M_{\odot}$$. We performed a high-cadence, optical microlensing survey with DECam over five nights towards the Large Magellanic Cloud, sensitive to microlensing timescales from minutes to days. Here, we report the discovery of an hour-long microlensing event. An optical depth probabilistic analysis indicates that the lensing object, which we refer to as Phoebe, is 5 orders of magnitude more likely to be part of the Milky Way's dark matter halo than part of the stellar content of the Milky Way and Large Magellanic Cloud. No matter the location of Phoebe, it is among the fastest and lowest mass microlensing signals ever detected, with an Einstein timescale of approximately 60 minutes. Using Bayesian modelling, we interpret Phoebe as a PBH with mass $$0.032^{+0.227}_{-0.027} M_{\oplus}$$, or approximately 3 lunar masses. Phoebe suggests a population of compact, lunar-mass objects associated with the dark matter distribution of the Milky Way, and potentially opens a new window to the physics of inflation.
Si un agujero negro así se colocara en lugar de la Luna, su horizonte de eventos sería del tamaño de un grano de arena: unos 0,2 milímetros.
En la novela 'Blindsight' de Peter Watts, los objetos invisibles en la nube de Oort resultan ser sondas antiguas, no cometas, algo similar a los hipotéticos agujeros negros primordiales que se esconden en el halo.