En el mes de abril del año pasado, el planeta se quedó boquiabierto al contemplar la primera imagen de un agujero negro de la historia. O, más concretamente, la silueta de su ominosa sombra rodeada por un brillante anillo de materia incandescente y anaranjada. El “monstruo”, a 55 millones de años luz de la Tierra, era el agujero negro supermasivo M87*, con una masa equivalente a la de 7.000 millones de soles y situado en el centro de la galaxia M87 a la que tiene que su nombre. La hazaña científica se recibió Despues de largos años de esfuerzos de centenares de investigadores de la colaboración internacional que opera el Event Horizon Telescope (EHT), un telescopio “virtual” formado por una red de potentes radiotelescopios repartidos por todo el mundo. Al parecido que todos y cada uno de los grandes avances científicos, aquella investigación abrió para la ciencia todo un mundo de nuevas preguntas y posibilidades. No obstante Además de dudas. Entre ellas, la formulada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society por el astrofísico Hector Olivares al frente de un club de estudiosos de la Universidad Radboud, en Países Bajos, y de la Universidad Goethe, en Alemania: ¿Cómo podemos estar seguros de que M87* es realmente un agujero negro? “Desde a continuación -explica el propio Olivares a la revista Science Alert- la imagen es consistente con nuestras expectativas sobre de qué forma se vería un agujero negro. No obstante es esencial estar seguros de que lo que estamos viendo es verdaderamente lo que pensamos”. Lo cierto es que por lo menos ciertos agujeros negros supermasivos estudiados por los científicos podría, realmente, ser otra cosa. Una posibilidad verdaderamente desconcertante. “Ahí arriba”, en efecto, podría existir otra clase de objetos, nunca observados hasta después No obstante teóricamente posibles, y que a fácil vista se podrían confundir con agujeros negros: estrellas invisibles hechas de bosones. “Igual que sucede con los agujeros negros -prosigue Olivares-, la relatividad general Asimismo predice la existencia de las estrellas de bosones, que pueden crecer hasta millones de masas solares y ser muy compactas. El hecho de que compartan estas características con los agujeros negros supermasivos ha llevado a algunos creadores a proponer que por lo menos ciertos objetos compactos supermasivos observados en los centros de las galaxias podrían ser, en realidad, estrellas de bosones”. Ahora bien, ¿Cómo distinguir los unos de las otras? En su estudio, Olivares y su club han calculado qué aspecto tendría una estrella de bosones si fuera observada por un telescopio, y de qué manera podríamos distinguirla de un auténtico agujero negro. ¿Qué es una estrella de bosones?
Desde después, Versa de uno de los objetos teóricos más extraños que existen. No se parecen en nada a las estrellas convencionales, excepto por el hecho de que están hechas de materia… Aunque no de La misma materia. Las estrellas “normales”, en efecto, están compuestas principalmente por fermiones, una familia de partículas que agrega a protones, neutrones y electrones, en otros términos, a los componentes básicos de los que el planeta material está hecho. Pero, las estrellas de bosones no estarían formadas por esas mismas partículas materiales, Sino más bien por… bosones. Dicho de otro modo, partículas que transportan las unidades mínimas de las fuerzas de la naturaleza, Al idéntico que es la situación de los fotones, los gluones, los bosones W y Z o el famoso bosón de Higgs. . Y, por presunto, resulta que los bosones no siguen exactamente las mismas reglas que los fermiones. Los fermiones, por poner un ejemplo, están sujetos al principio de exclusión de Pauli, lo cual significa que no puede haber dos partículas idénticas ocupando el mismo espacio. Los bosones, Si bien, pueden superponerse, y en la fecha se juntan actúan También que si fueran una enorme partícula de materia. Es algo más que comprobado en cientos de experimentos de laboratorio al generar los llamados “condensados de Bose-Einstein”. En la ocación de las estrellas de bosones, por ende, las partículas pueden comprimirse en un espacio al que se pueden asignar diferentes valores o significar Tal y como puntos en una escala. Y si se da el tipo correcto de bosones y si esos bosones tienen las disposiciones adecuadas, ese conjunto o bien “campo escalar” podría obtener una configuración estable. Eso, por lo menos, es lo que afirma la teoría, Porque Hasta ahora nadie ha podido ver uno de estos objetos. Y tampoco se han descubierto todavía bosones con la masa adecuada De La misma manera que para ser capaces de unirse y formar algo parecido a un agujero negro supermasivo. Para Olivares, No obstante, lo uno llevaría a lo otro. En otros términos, si es que se consiguiera localizar una estrella de bosones, se habría encontrado Además a la elusiva partícula de la que están hechos. Estrellas invisibles
Las estrellas de bosones serían, De la misma forma, casi indetectables. No tendrían en sus centros poderosos hornos de fusión nuclear, ni emitirían radiación alguna. Fácilmente estarían ahí, en el espacio, invisibles similar que un agujero negro. Sin embargo, y en contraste a estos últimos, las estrellas de bosones no tendrían un “horizonte de sucesos”, el límite después del que nada puede regresar a salir, Sino que serían absolutamente transparentes. La luz, por consiguiente, no se quedaría atrapada en su interior, Sino más bien los fotones que la componen podrían atravesarlas libremente, Aunque con su trayectoria algo curvada Gracias a la acción de la gravedad. Con todo, Algunas estrellas de bosones podrían estar rodeadas por ardientes anillos giratorios de plasma, algo muy igual a los discos de acreción que rodean a los grandes agujeros negros Del mismo modo que M87*. En esos casos, su aspecto sería muy afín al de un agujero negro, un anillo brillante con una zona oscura en su interior. ¿Pero cómo distinguir entre Ambos? La contestación, en los anillos de plasma
Precisamente con la finalidad de poder distinguir una cosa de otra Olivares y su elenco llevaron a cabo simulaciones de la activa de esos anillos de plasma alrededor de estrellas de bosones y los compararon a continuación conque podemos aguardar ver en un Sólo agujero negro. En este sentido, encontraron que la sombra de la estrella de bosones sería significativamente más chiquita que la de un agujero negro de masa semejante. De ahí que, el Plantel descartó, por lo menos en la ocasión de M87*, que pudiera tratarse en realidad de una estrella de bosones. Sencillamente, su sombra es demasiado grande. Una genial noticia para los autores de la histórica imagen. Lo que no significa que futuras observaciones llevadas a cabo con el EHT de otros agujeros negros no puedan inducir a fallo. El trabajo de Olivares y sus colegas puede ayudar a separar la paja del heno, y determinar en cada caso si lo que estamos viendo es un agujero negro supermasivo o bien una estrella de bosones. En este ultimo caso se demostraría, Por un lado, que esos fantasmagóricos objetos teóricos son reales. Y por otro, el hallazgo tendría enormes implicaciones para la Astrofísica y la Cosmología, A partir de la inflación del Universo primitivo a la búsqueda de materia oscura. En palabras de Olivares, “significaría que existen ámbitos escalares cosmológicos, y que éstos juegan un papel esencial en la formación de estructuras en el Universo. El modo en que crecen los agujeros negros supermasivos es algo que aún no se comprende muy bien, y si es que resultara que por lo menos ciertos son en realidad estrellas de bosones, tendríamos que pensar en mecanismos distintos de formación que las tengan en cuenta”.