agujeros negros primordiales y la materia oscura

¿Está compuesta la materia oscura de agujeros negros primordiales?

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¿Está compuesta la materia oscura de agujeros negros primordiales?

por Amelia Ortiz · Publicada 24 abril, 2018 ·
24/4/2018 de Smithsonian Astrophysical Observatory / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society


La galaxia enana irregular IC1613. Los astrónomos que se cuestionan si los agujeros negros primordiales pueden ser los componentes de la materia oscura del Universo sugieren que las formas de las galaxias enanas poco brillantes con halos de materia oscura podrían desvelar la respuesta. Crédito: NASA/JPL-Caltech/SSC.

Un grupo de cuatro científicos dirigido por el astrónomo Qirong Zhu (CfA) ha estudiado la posibilidad de que la materia oscura de hoy en día esté compuesta por agujeros negros primordiales, es decir, los primeros agujeros negros que se formaron en el Universo después del Big Bang.

Si los halos de las galaxias, donde se supone que hay gran cantidad de materia oscura, están compuestos por agujeros negros, deberían de tener una distribución de la densidad diferente a si los halos estuvieran formados por partículas exóticas. Además se espera que los halos de agujeros negros se formen más pronto en la evolución de una galaxia que los otros tipos de halos.

Los científicos sugieren que observando las estrellas de los halos de galaxias enanas poco brillantes pueden estudiarse estos efectos sutiles mejor que en las galaxias grandes y brillantes.

Los investigadores realizaron una serie de simulaciones por computadora para comprobar si los halos de las galaxias enanas pueden revelar la presencia de agujeros negros primordiales y descubrieron que sí pueden: las interacciones entre estrellas y agujeros negros primordiales deberían alterar ligeramente los tamaños de las distribuciones estelares. Los astrónomos también concluyeron que dichos agujeros negros deberían de tener masas de entre 2 y 14 veces la masa del Sol, justo en el rango esperado para estos objetos exóticos y comparable a las conclusiones de otros estudios.

[Fuente]

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Conexión agujeros negros primordiales y materia oscura

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Sugieren una posible conexión entre los agujeros negros primordiales y la materia oscura PDF Imprimir E-mail
25/5/2016 de NASA / The Astrophysical Journal Letters

Left: This image from NASA's Spitzer Space Telescope shows an infrared view of a sky area in the constellation Ursa Major. Right: After masking out all known stars, galaxies and artifacts and enhancing what's left, an irregular background glow appears. This is the cosmic infrared background (CIB); lighter colors indicate brighter areas. The CIB glow is more irregular than can be explained by distant unresolved galaxies, and this excess structure is thought to be light emitted when the universe was less than a billion years old. Scientists say it likely originated from the first luminous objects to form in the universe, which includes both the first stars and black holes.

Imagen del telescopio espacial Spitzer tras eliminar todas las estrellas conocidas, galaxias y defectos, y realzar lo que queda. Esto permite observar el resplandor irregular de fondo, el llamado fondo cósmico infrarrojo. Es más irregular de lo que puede explicarse asumiendo la existencia de galaxias lejanas. Los científicos piensa que fue emitido por los primeros objetos luminosos que se formaron en el Universo, lo que incluye las primeras estrellas y agujeros negros. Crédito: NASA/JPL-Caltech/A. Kashlinsky (Goddard).

La materia oscura es una sustancia misteriosa que compone la mayor parte de la materia del Universo, que muchos piensan que se trata de una partícula exótica. Una alternativa intrigante es que la materia oscura esté hecha de agujeros negros formados durante el primer segundo de existencia de nuestro Universo, conocidos como agujeros negros primordiales. Ahora un científico de NASA sugiere que esta interpretación está en la línea de lo que sabemos de los fondos cósmicos en infrarrojos y rayos X y puede explicar las masas inesperadamente altas de agujeros negros en proceso de fusión detectados el año pasado por LIGO.

“Este estudio es un esfuerzo por reunir un amplio conjunto de ideas y observaciones para comprobar si encajan, y lo hacen sorprendentemente bien”, comenta Alexander Kashlinsky. “Si esto es correcto, entonces todas las galaxias, incluida la nuestra, se encuentran en el interior de una vasta esfera de agujeros negros, cada uno con unas 30 veces la masa del Sol”.

Durante gran parte de los primeros 500 millones de años del Universo, la materia normal estaba demasiado caliente para condensar en las primeras estrellas. La materia oscura no resultó afectada por la alta temperatura porque, cualquiera que sea su naturaleza, interacciona principalmente a través de la gravedad. Acumulándose por la atracción mutua, la materia oscura colapsó primero en grumos llamados minihalos, que proporcionaron la semilla gravitacional que permitió la acumulación de la materia normal. El gas caliente colapsó hacia los minihalos, creando reservas de gas suficientemente denso para colapsar todavía más, creando las primeras estrellas. Kashlinsky demuestra que si los agujeros negros juegan el papel de la materia oscura, este proceso ocurre con mayor rapidez y produce fácilmente las irregularidades detectadas en el fondo cósmico infrarrojo con datos del telescopio espacial Spitzer, incluso aun cuando sólo una pequeña parte de los minihalos consiguiera producir estrellas.

Mientras el gas cósmico se precipitaba sobre los minihalos, sus agujeros negros constituyentes capturarían de forma natural parte de él también. La materia cayendo hacia un agujero negro se calienta y acaba produciendo rayos X. Juntos, la luz infrarroja de las primeras estrellas y los rayos X del gas precipitándose al interior de agujeros negros de materia oscura pueden justificar la coincidencia en las irregularidades del fondo cósmico infrarrojo y el fondo cósmico de rayos X.

[Noticia completa]

Actualizado ( Miércoles, 25 de Mayo de 2016 09:49 )   http://observatori.uv.es/index.php?option=com_content&view=article&id=7519%3Asugieren-una-posible-conexian-entre-los-agujeros-negros-primordiales-y-la-materia-oscura&catid=52%3Anoticosmos&Itemid=74&lang=es