Los agujeros negros primordiales podrían estar consumiendo planetas desde el interior, sugieren físicos

Los agujeros negros primordiales (PBH) podrían ser capturados por planetas rocosos y asteroides, donde podrían consumir sus núcleos líquidos y dejarlos huecos, sugirió un equipo de físicos.

En la era actual del universo, los agujeros negros se forman cuando estrellas gigantescas se quedan sin combustible y colapsan bajo su propia gravedad. Esto pone un límite a lo pequeño que puede ser un agujero negro estelar en el universo actual; tienen que formarse a partir de grandes cantidades de masa condensada en una pequeña región, y solo ocurren en estrellas alrededor de 20 veces la masa del Sol.

Los agujeros negros primordiales, por otro lado, son agujeros negros hipotéticos que se propone que se formaron en los primeros segundos del universo, cuando todo lo que crearía las estrellas y galaxias estaba más apretado.

«En ese momento, las bolsas de material caliente pueden haber sido lo suficientemente densas como para formar agujeros negros, potencialmente con masas que van desde 100.000 veces menos que la de un clip hasta 100.000 veces más que la del Sol», explica la NASA. «Luego, a medida que el universo se expandió y enfrió rápidamente, las condiciones para la formación de agujeros negros de esta manera terminaron». Si se formaron, y nunca hemos detectado uno, es posible que todavía estén ahí afuera.

Estos agujeros negros primordiales han sido sugeridos como candidatos para la materia oscura, aunque hasta la fecha nunca hemos detectado uno. En un nuevo artículo, un equipo sugirió una forma de buscarlos; buscando planetas o asteroides en los que han entrado y excavado.

La idea es relativamente simple. Si existen y deambulan por el cosmos, los agujeros negros primordiales pueden quedar atrapados dentro de un objeto durante o después de su formación.

«Si el objeto tiene un núcleo central líquido, entonces un PBH capturado puede absorber el núcleo líquido, cuya densidad es mayor que la densidad de la capa sólida exterior», Dejan Stojkovic, profesor de física en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Buffalo explicó en un comunicado.

Después de vaciar el núcleo central, el PBH podría desprenderse, por ejemplo a causa de un impacto, dejando una estructura hueca. Aunque es razonable esperar que una estructura de este tipo sea inestable, al observar la resistencia y la tensión superficial de materiales naturales como el granito y el hierro, el equipo descubrió que podría ser estable siempre que el objeto tenga menos de una décima parte del radio de la Tierra.

«Si es más grande que eso, colapsará», añadió Stojkovic.

Además, los PBH podrían atravesar objetos sin causar demasiado daño ni ahuecarlos desde el interior.

«También es posible que un objeto como un asteroide sea completamente sólido sin un núcleo líquido. En ese caso, la interacción con un PBH no resultará en [a] esfera hueca», escribió el equipo en su estudio. «Dado que la sección transversal de una pequeña [PBHs] es muy pequeño, un PBH lo suficientemente rápido probablemente creará un túnel recto después de atravesar el asteroide. Por tanto, la existencia de túneles rectos en un asteroide también podría ser un signo de una interacción con un PBH».

Aunque la idea suena un poco descabellada, les daría a los astrónomos algo que buscar.

«Es interesante que algunos asteroides como Bennu y Ryugu sean posiblemente huecos debido a su baja densidad de masa», escribe el equipo, «aunque la explicación más probable para su baja densidad es su estructura de pila de escombros; su descubrimiento y sus propiedades medidas implican que Las técnicas de búsqueda ya existen para este tipo de asteroides».

La búsqueda de firmas aquí en la Tierra puede ser un poco más fácil, ya que el equipo sugiere que los pequeños PBH que pasan a través de la Tierra dejarían pequeños túneles reveladores. En el método de detección más simple, podríamos buscar estos agujeros en rocas y estructuras antiguas, o incluso simplemente monitoreando una losa de metal grande y plana en busca de pequeños túneles a lo largo del tiempo.

«Las posibilidades de encontrar estas firmas son pequeñas, pero buscarlas no requeriría muchos recursos y la recompensa potencial, la primera evidencia de un agujero negro primordial, sería inmensa», añadió Stojkovic. «Tenemos que pensar fuera de lo común porque lo que se ha hecho anteriormente para encontrar agujeros negros primordiales no ha funcionado».

Como complemento, el equipo sugiere que estos agujeros negros podrían atravesar tu cuerpo sin que te des cuenta.

«Si bien su energía cinética puede ser enorme, la energía que puede liberar durante la colisión con el cuerpo humano es pequeña», escribe el equipo. «Dado que la tensión del tejido humano es pequeña, no lo desgarrará».

El estudio se publica en la revista Physics of the Dark Universe.