UNC y Conicet investigan sobre los agujeros negros

Una investigación de la (UNC) y Conicet devela que este tipo de agujeros negros podrían ser la clave para resolver algunas de las incógnitas más desconcertantes del universo

El universo, desde su origen en el Big Bang, ha sido un vasto escenario de eventos cósmicos que continúan desafiando nuestra comprensión.

Entre estos fenómenos se encuentran los agujeros negros, regiones del espacio donde la gravedad es tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar.

Si bien los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias son relativamente conocidos, una nueva investigación sugiere que un tipo más antiguo y esquivo de agujero negro, conocido como agujero negro primordial (PBH, por sus siglas en inglés), podría ser la clave para resolver algunas de las incógnitas más desconcertantes del universo en expansión.

En un artículo reciente, un equipo del Observatorio Astronómico de Córdoba y de Conicet exploró cómo los PBH podrían ayudar a explicar la presencia de galaxias más masivas de lo esperado en altos desplazamientos al rojo (cuando el Universo era aún muy joven).

Estos descubrimientos fueron posibles gracias al telescopio espacial James Webb, una herramienta revolucionaria en la astronomía moderna, que ha permitido observar el universo en sus etapas más tempranas con una precisión sin precedentes.

La cosmología moderna se basa en la teoría del universo en expansión, donde las galaxias se alejan unas de otras mientras el cosmos se expande desde el Big Bang. Según el modelo cosmológico estándar, conocido como ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), la formación de estructuras en el universo, como galaxias y cúmulos de galaxias, es impulsada por la materia oscura fría y la energía oscura.

Sin embargo, las observaciones recientes del telescopio Webb revelan la existencia de galaxias más masivas y compactas de lo esperado en etapas tan tempranas del universo que desafían las predicciones de este modelo.

Motivado por estas discrepancias, el equipo de investigación propuso una modificación en el espectro de potencia de la materia oscura fría, incorporando los efectos de los PBH.

Estos agujeros negros primordiales, que podrían haberse formado en el universo muy temprano debido modelos alternativos de inflación, podrían representar una pequeña fracción de la materia oscura total, pero con un impacto significativo en la formación galáctica.

Utilizando el código de simulación SWIFT que permite modelar distintos universos, los investigadores simularon dos escenarios. En el primero, se consideró el modelo ΛCDM tradicional, basado en los parámetros cosmológicos del Planck 2018.

En el segundo, se incluyó la influencia de los PBH, asumiendo que constituyen un 0.5% de la materia oscura y poseen distintas masas que van del orden de masas planetarias, hasta objetos muy masivos del orden de 108 masas solares.

Los resultados de estas simulaciones mostraron que la inclusión de PBH permite reproducir la abundancia observada de galaxias masivas a altos desplazamientos al rojo, algo que el modelo estándar no logra sin valores de eficiencia de formación estelar poco realistas.