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Una nueva teoría sugiere que la materia oscura podría fusionarse en estructuras masivas

Podría ser que las estrellas oscuras no sean solo para los fanáticos de Grateful Dead (autores del tema Dark Star). En un nuevo artículo subido a arXiv, el profesor de astrofísica de la Universidad de Rutgers, Matthew R. Buckley, presenta una hipótesis verdaderamente alocada: podría ser posible construir mundos a partir de la materia oscura.

Pero todo le llegó desde un ángulo inusual: quería demostrar que las estructuras de materia oscura eran imposibles. En una publicación de blog, Buckley esbozó su pensamiento. A él le gusta la ciencia ficción; también le gusta separar la mala ciencia. Los planetas de materia oscura parecían imposibles. Pero a medida que profundizaba en las matemáticas, se dio cuenta de que estaba equivocado.

Entonces, ¿cuál fue el pensamiento inicial detrás de por qué la materia oscura no podría formar un planeta? Es algo como esto: tenemos evidencia indirecta de materia oscura pero no sabemos de qué está hecha. Cuando los astrónomos mapean nuestra galaxia y otras galaxias, pueden sacar todos los objetos conocidos y los gases visibles y descubrir estructuras invisibles que indican grandes nubes de materia oscura.
 


 
Pero sabemos que estas no son materia normal (también conocida como bariónica). Se agrupan de una manera que sugiere que no se agrupa ordenadamente como la materia normal. Según Buckley, esto puede deberse a la falta de un mecanismo de enfriamiento. Tal como escribe, la materia normal puede ser frenada por fotones lo suficiente como para juntarse y acumularse. Pero bajo condiciones típicas, la materia oscura simplemente tendría una serie de inicios en falso y quedaría agrupada en nubes difusas.

“Si existe más física interna para la materia oscura, entonces se puede imaginar que a medida que los cúmulos de material comienczan a acumularse juntos, se obtendría algún proceso que libere energía, como lo hace la fusión para los bariones”, dice Buckley. Él y su coautor, Anthony DiFranzo, no especularon demasiado sobre toda la física interna de esto. Pero creen que “si queremos comenzar a hacer predicciones específicas de lo que debemos buscar, deberíamos comenzar a pensar más sobre todas estas diferentes posibilidades, ya que una fuente de energía en el sector oscuro cambiará la manera en que se distribuye la materia oscura.”

Entonces, un mecanismo para enfriar la materia oscura podría no funcionar a escala para formar galaxias enteras u otras megaestructuras naturales, pero bajo este modelo podría formar objetos más pequeños.

Ha habido propuestas de estrellas y otros objetos que utilizan la materia oscura junto con la materia bariónica para producir una extraña quimera. Pero este modelo probablemente sería todo, o más que nada, materia oscura, en lugar de ser mayoritariamente bariónico con neutralinos que produzcan un comportamiento extraño en el interior.

Sugieren que una fuerza de “electromagnetismo oscuro” podría enfriar suficientemente la materia oscura para formar objetos a partir de estos halos de materia oscura.

Los objetos más grandes posibles de materia oscura serían un millón de veces la masa del Sol. Eso es tan grande como los agujeros negros masivos intermedios más grandes o los agujeros negros supermasivos más pequeños. La materia oscura también podría formar algo así como una galaxia enana, o un grupo de objetos de materia oscura.

Pero de acuerdo con este documento, objetos y estructuras tan grandes, si es que existen, pueden haberse roto con el tiempo, dejando atrás objetos mucho más pequeños.

“El más masivo de estos objetos terminaría colapsándose en agujeros negros porque probablemente no habría fuerzas internas lo suficientemente fuertes como para detener ese colapso, como ocurre con los bariones”, dice Buckley. “Los agujeros negros serían como cualquier otro agujero negro: la gravedad no distingue entre la materia oscura y los bariones, por lo que un agujero negro es el mismo independientemente del material que entra en él”.

Encontrar cualquiera de estos objetos podría ser difícil. La materia oscura no interactúa mucho con la materia bariónica… y eso incluye los fotones, lo que significa que no se desprende ninguna fuente de luz. “Hay una fuerza como el electromagnetismo, pero no es electromagnetismo”, dice Buckley. “Entonces no se puede ver realmente la masa de gas congelado de materia oscura, o planetoide, o lo que sea que se forme con la materia oscura, porque no está interactuando con la luz”.

Entonces, ¿cómo sería pisar un planeta de materia oscura?

“Si intentara aterrizar en la superficie, uno se hundiría completamente, ya que no hay repulsión electrostática entre sus átomos y la materia oscura”, dice Buckley. “Sin embargo, sentirías la gravedad del objeto, por lo que te hundirías”.

Fuente: Discovery Magazine. Aportado por Eduardo J. Carletti

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