martes, 22 de diciembre de 2009

El misterio de las estrellas negras

Algunos científicos sostienen la teoría de que las primeras estrellas pudieron iluminarse gracias a la materia oscura. Pero las pruebas que verifican este hecho siempre han eludido a las investigaciones cosmológicas.
Estas estrella negras, comenzarían a existir hace 13 millones de años, y tal vez, podrían seguir existiendo en la actuaidad.
A pesar de que no arrojan ninguna luz visible, los astrónomos pueden detectar estos gigantes invisibles (de 400 a 200.000 veces mayores que nuestro Sol y de 500 a 1.000 veces más grandes) porque deben arrojar, según algunas teorías, rayos gamma, neutrinos y antimateria, y por estar vinculadas con las nubes de gas de hidrógeno molecular que normalmente no albergan tales partículas energéticas.
Si los científicos encuentran estas estrellas, podrían ayudar a la búsqueda para descubrir e identificar la materia oscura. También podrían ayudar a resolver el misterio de por qué los agujeros negros se formaron mucho más rápidamente de lo esperado según los datos que manejan actualmente los científicos.
Los investigadores piensan que la materia invisible, compone aproximadamente el 95 por ciento de toda la materia en el Universo. Se conoce con seguridad su existencia porque las galaxias giran más rápidamente de lo que puede explicarse mediante la materia visible dentro de ellas.
Entre los principales candidatos para describir la materia oscura se encuentran los WIMPs, o partículas masivas de interacción débil. Un tipo de WIMPs que los científicos teorizan que existe, se llama neutralino. Estas partículas se aniquilan entre sí, generando calor, y también produciendo los quarks y sus homólogos de antimateria, antiquarks, que podrían chocar y emitir rayos gamma.
Los investigadores calcularon que en el recién nacido Universo, alrededor de 80-100 millones de años después del Big Bang, las protoestrellas formadas a partir de las nubes de hidrógeno y helio trataron de enfriarse y reducirse, aniquilando neutralinos. De esta forma, se habrían mantenido calientes y de gran tamaño. El resultado podría ser estrellas oscuras, alimentadas por materia oscura en vez de con energía nuclear como en las estrellas normales.
"Es un tipo completamente nuevo de estrella con una nueva fuente de energía", dijo la investigadora Katherine Freese,de la Universidad de Michigan.
Aunque se calcula que las estrellas oscuras se componen de menos del 1 por ciento de materia oscura existente, es muy importante descubrirlas ya que convierten toda su masa en energía con una eficacia del 100%,en virtud de la ecuación de Einstein, E = mc2. Estrellas normales que dependen de la energía nuclear, convierten sólo una pequeña fracción de su masa en energía, un 1 ó un 2 por ciento.
Las estrellas oscuras podrían ser detectadas con el telescopio espacial James Webb, actualmente programado para su lanzamiento en 2014. Puede ser que estas estrellas finalmente se agrupen, y que el telescopio pueda visualizarlas de esta manera.
Si los científicos descubren estrellas oscuras entonces sabremos que la materia oscura está compuesta de partículas elementales, lo que sería un gran avance para todo tipo de estudios cosmológicos.
Las estrellas oscuras nos podrían explicar la rápida formación de los agujeros negros en un Universo temprano. Los astrónomos han encontrado agujeros negros que existían hace sólo unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang, sin embargo, las teorías actuales sugieren que deberían haber tenido más tiempo para formarse. Las estrellas oscuras podrían haber colapsado en agujeros negros muy pronto, porque podrían tener una vida muy corta y, por ello, podrían haber generado agujeros cuando el Universo era joven. Además, también podrían resolver un rompecabezas visto en el halo galáctico. Hay una abundancia de elementos en las estrellas del halo muy antiguos que es difícil de explicar. Las estrellas negras podrían tener la clave para aclarar este misterio.
Pero en la actualidad, es poco probable que se estén formando estrellas oscuras. El Universo temprano era más denso que ahora incluyendo a la materia oscura. Ahora el Universo se ha expandido y es menos denso por lo que la formación de este tipo de estrellas es menos probable. También existe la incertidumbre de cuánto tiempo pueden vivir estas estrellas. Algunas se podrían haber consumido muy pronto y otras, tal vez, hayan sobrevivido hasta nuestros días.

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