Una pequeña cantidad de agujeros negros primordiales que atravesaron rápidamente el universo momentos después del Big Bang pueden haber sido capturados por estrellas, y es posible que estos antiguos agujeros negros todavía acechen en los corazones de esas estrellas hoy en día, teoriza una nueva investigación.
Detectar estos hipotéticos agujeros negros (que se habrían formado como acumulaciones densas y calientes de materia que colapsaron en el primer segundo después del nacimiento del universo) podría ayudar a concretar teorías sobre el universo temprano y la formación de agujeros negros. Sin embargo, encontrar la pequeña fracción de estrellas que lograron atrapar un agujero negro de rápido movimiento plantea algunos desafíos, dijeron los autores del estudio.
«Creemos que los agujeros negros primordiales, si existen, normalmente deberían atravesar la galaxia a una velocidad enorme», afirma el autor principal del estudio. Earl Bellinger, dijo a Live Science en un correo electrónico un astrofísico del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania. «Si se encuentran con una estrella, lo más probable es que la atraviesen como una bala. Sin embargo, un pequeño subconjunto de estos agujeros negros, los que viajan lentamente, tendrían posibilidades de ser capturados por una estrella. … Y si lo hacen, creemos que podríamos encontrarlos».
Según Bellinger y sus colegas, que publicaron un artículo analizando esta teoría el 13 de diciembre en The Astrophysical Journal, sucederían dos cosas si estos teóricos mini agujeros negros fueran atrapados por una estrella.
«La primera posibilidad es que el agujero negro sea tan pequeño que no afecte en absoluto a la estrella», dijo Bellinger. «Los agujeros negros de muy baja masa ni siquiera pueden duplicar su masa durante la vida del Universo, incluso cuando están incrustados en el buffet libre que es el interior de una estrella.
«La segunda posibilidad es que el agujero negro sea lo suficientemente masivo como para crecer eficientemente consumiendo la estrella», añadió Bellinger.
¿Las rezagadas rojas son en realidad estrellas Hawking impulsadas por un agujero negro?
Se supone que los agujeros negros primordiales tienen masas tan bajas como 100.000 veces menos que el de un clippero ejemplos más grandes, acercándose a la masa de un asteroide o un planeta enano) aún podría crear efectos visibles en las estrellas que las atrapen mientras los agujeros negros consumen con avidez material estelar durante millones de años.
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En tal caso de «canibalismo de agujero negro», como lo llamó Bellinger, el agujero negro primordial devoraría la estrella desde adentro hacia afuera, causando que el núcleo de la estrella se agitara y emitiera energía extra. Esto haría que la estrella se hinchara como una estrella gigante roja, pero sin el aumento de temperatura que ocurre cuando estrellas como el sol se someten a este proceso a medida que agotan el hidrógeno que alimenta la fusión nuclear en sus núcleos. Estas frías gigantes rojas se llaman «rezagadas rojas» y los astrónomos han detectado alrededor de 500 de ellas.
El equipo ha determinado que estos rezagados rojos son candidatos potenciales a «estrella Hawking», o estrellas alimentadas por pequeños agujeros negros en sus núcleos, al igual que El legendario físico Stephen Hawking. sugerido por primera vez en un artículo de 1971.
La presencia de un agujero negro en el corazón de las estrellas Hawking podría explicar por qué, aunque los científicos conocen bien la evolución estelar, los caminos evolutivos de las estrellas rezagadas rojas son difíciles de trazar. Al observar cómo pulsan y vibran las rezagadas rojas, los astrónomos podrían determinar si este proceso de banquete está en curso dentro de estas estrellas.
Si los agujeros negros primordiales existen, podrían invadir el universo, incluido nuestro propio vecindario cósmico, agregaron los investigadores. Las altas velocidades de estos objetos y sus tamaños excepcionalmente pequeños pueden explicar por qué han eludido a los científicos hasta ahora.
«En primer lugar, encontrar un agujero negro es difícil, y eso es con un agujero negro típico que tiene masas muchas veces superiores a la de nuestro sol. Ahora estamos hablando de un agujero negro con la masa de un asteroide y el tamaño de un ¡átomo de hidrógeno!» Dijo Bellinger. «Creemos que la mayoría de los agujeros negros primordiales estarían fuera de las estrellas, deambulando por la galaxia. En promedio, probablemente habría uno dentro de la galaxia. sistema solar en cualquier momento dado.»
El equipo ahora pretende investigar más a fondo cómo los agujeros negros podrían devorar estrellas desde dentro y utilizar esta información para observar las pulsaciones de sus candidatas a estrella Hawking y determinar si es probable que alberguen agujeros negros en sus núcleos.