Una fusión de estrellas de bosones podría explicar la colisión de agujeros negros más masiva jamás observada
25/2/2021 de Instituto Gallego de Física de Altas Energías (IGFAE) / Physical Review Letters
Ilustración de artista de la fusión de dos estrellas de bosones. Crédito: Nicolás Sanchis-Gual y Rocío García Souto.
Un equipo internacional de científicos, liderado por el Instituto Gallego de Física de Altas Energías (IGFAE) y la Universidad de Aveiro, muestra que la colisión de agujeros negros más masiva jamás observada, que produjo la onda gravitacional GW190521, podría ser algo todavía más misterioso: la fusión de dos estrellas de bosones. Esta sería la primera prueba de la existencia de estos objetos hipotéticos que constituyen uno de los principales candidatos para formar la materia oscura, la cual representa un 27% del Universo.
Estas estrellas son objetos hipotéticos que constituyen uno de los principales candidatos para formar lo que conocemos como materia oscura, y que representa aproximadamente el 27% de todo el contenido del universo. Asumiendo este tipo de colisión, el equipo fue capaz de calcular la masa del constituyente fundamental de estas estrellas, una nueva partícula conocida como bosón ultraligero, billones de veces más ligera que un electrón.
En septiembre de 2020, las colaboraciones científicas LIGO y Virgo (LVC), anunciaron la onda gravitacional GW190521. De acuerdo con el análisis realizado, esta señal era compatible con la fusión de dos agujeros negros de 85 y 66 veces la masa del Sol, lo que dio lugar a un agujero negro final de 142 masas solares. Éste último es el primero de una nueva familia de agujeros negros: los agujeros negros de masa intermedia.
El equipo comparó GW190521 con simulaciones por ordenador de fusiones de estrellas de bosones y encontraron que éstas explican los datos ligeramente mejor que el análisis realizado por LIGO y Virgo. El resultado implica que la fuente de dicha señal tendría propiedades distintas a las predichas originalmente. “Antes que nada, ya no estaríamos hablando de agujeros negros, lo que elimina el problema de encontrarse con un agujero negro prohibido”, apunta Calderón Bustillo.“Segundo, dado que las fusiones de estrellas de bosones son mucho más débiles, concluimos que ésta se produjo mucho más cerca que lo estimado por LIGO y Virgo, lo que nos da una masa mucho mayor, de unas 250 masas solares para el agujero negro que se forma al final. Por lo tanto, el hecho de haber observado un agujero negro de masa intermedia continúa siendo cierto, si bien éste es ahora mucho más pesado.”
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