Los astrónomos captaron una señal única proveniente desde el espacio y descubren que ocultaba un gran secreto
Las ondas gravitacionales generadas por la fusión de agujeros negros podrían revelar pistas sobre la materia oscura, un componente clave del universo aún no detectado directamente.
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Las ondas gravitacionales emitidas por la colisión de agujeros negros podrían contener huellas de la materia oscura, un componente invisible del universo que representa la mayor parte de su masa, aunque aún no ha sido detectado directamente. Físicos del Massachusetts Institute of Technology desarrollaron un nuevo modelo que permite predecir cómo se verían estas señales si los agujeros negros se fusionan en regiones densas de materia oscura, en lugar de hacerlo en el vacío del espacio.
En el estudio publicado en Physical Review Letters, se aplicó el modelo a datos reales del observatorio global LIGO junto con sus socios Virgo y KAGRA, que conforman la red LIGO-Virgo-KAGRA.
De 28 señales analizadas, 27 coincidieron con lo esperado en un entorno de vacío. Sin embargo, una señal, denominada GW190728, mostró un patrón ligeramente distinto, compatible con la posible influencia de materia oscura. Aun así, los investigadores subrayan que no se trata de una detección confirmada, sino de una herramienta para identificar posibles candidatos.
Un modelo que muestra cómo las ondas gravitacionales (rojas y azules) procedentes de la colisión de agujeros negros pueden contener rastros de uno de los mayores misterios del universo. Foto: MIT
¿Cómo la materia oscura podría dejar una huella en las ondas gravitacionales?
La materia oscura es una forma hipotética de materia que no interactúa con la luz ni con el campo electromagnético, por lo que solo puede detectarse a través de su influencia gravitatoria. En determinadas teorías, especialmente las que proponen partículas ultraligeras, esta materia podría comportarse como ondas en el espacio cercano a agujeros negros en rotación.
Cuando esto ocurre, puede producirse un fenómeno conocido como superradiancia, en el que la energía de rotación del agujero negro amplifica la densidad de la materia oscura a su alrededor. Si dos agujeros negros se fusionan dentro de una región de este tipo, las ondas gravitacionales resultantes podrían deformarse ligeramente, dejando una especie de firma detectable.
El nuevo modelo desarrollado por los investigadores simula estas condiciones y compara las señales teóricas con las observadas en la Tierra. El objetivo es distinguir si una onda gravitacional proviene de una fusión en el vacío o si atravesó una región con materia oscura.
En el caso de GW190728, la señal encaja mejor con el escenario de materia oscura, aunque la evidencia no es suficiente para confirmar su existencia. Aun así, el método abre una nueva vía para estudiar uno de los mayores enigmas de la cosmología moderna y podría convertirse en un método clave en futuras observaciones.
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