Detectan ‘partícula imposible’ que provendrían de agujero negro que explotó. Foto: AFP
Astrofísicos de la Universidad de Massachusetts Amherst afirman haber captado en 2023 un neutrino con ‘carga oscura’; esta ‘partícula imposible’ sería prueba de la explosión de un agujero negro
Detectan ‘partícula imposible’ que provendrían de agujero negro que explotó. Foto: AFP
En 2023 se captó una partícula que no debería existir: un neutrino con 100 mil veces más energía que ninguna lanzada en el Gran Colisionador de Hadrones. Ahora, científicos de la Universidad de Massachusetts Amherst han propuesto que esta partícula era un neutrino con "carga oscura", que provino de un objeto cuya existencia estaba en duda: un agujero negro primordial cuasi-extremo.
Los agujeros negros primordiales, ideados por Stephen Hawking, no provienen del colapso de estrellas, sino de las condiciones iniciales del universo.
La "carga oscura" propuesta por los astrofísicos sería obra de un "electrón pesado" que acompañaría al neutrino.
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En 2012, el autor español Agustín Fernández Mallo publicó el poema Antibiótico, donde mencionaba que "un neutrón emite un neutrino y no se entera el mundo". Este verso hacía referencia a una de las partículas más elusivas del universo: el neutrino, que no tiene carga eléctrica y cuya masa es apenas la milmillonésima parte de un átomo de hidrógeno, el más ligero de la tabla periódica.
Desde que el físico Wolfgang Pauli propuso su existencia en 1930, el neutrino ha sido símbolo de lo ligero e invisible. Debido a su minúscula masa y la ausencia de carga eléctrica, esta partícula atraviesa la materia sin interactuar con ella.
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Un neutrino, de hecho, podría viajar un año luz a través de una placa de plomo sin interactuar con ninguna otra partícula. Según cálculos de la Universidad de Valencia, en España, sesenta y seis mil millones de neutrinos atraviesan cada centímetro de cuadrado de nuestros cuerpos, cada segundo, sin que nos enteremos.
De ahí que los científicos a cargo del experimento KM3NeT quedaran boquiabiertos en 2023, cuando captaron una partícula que, sencillamente, no debería existir: un neutrino con 100 mil veces más energía que cualquier partícula que haya pasado por el Gran Colisionador de Hadrones.
Ahora, científicos de la Universidad de Massachusetts Amherst han propuesto que esta "partícula imposible" provendría de un objeto hipotético cuyo origen se remontaría al inicio del universo: agujero negro primordial cuasi-extremo.
Estos agujeros negros, propuestos por primera vez por Stephen Hawking en 1970, se distinguen porque no nacieron del colapso de una estrella moribunda. En cambio, estos objetos aún no comprobados habrían surgido a partir de las condiciones iniciales del universo poco después del Big Bang.
Los agujeros negros primordiales no serían pesados y masivos, como Gargantúa, que aparece en Interestellar, sino ligeros y calientes. Al respecto, la científica Andrea Thamm, coautora de esta investigación, explicó en un comunicado de Universidad de Massachusetts Amherst que estos agujeros negros emiten grandes cantidades de radiación antes de explotar:
Cuanto más ligero sea un agujero negro, más caliente debería estar y más partículas emitirá. A medida que los agujeros negros en evaporación se evaporan, se vuelven cada vez más ligeros y, por lo tanto, más calientes, emitiendo aún más radiación en un proceso descontrolado hasta la explosión. Es la radiación de Hawking la que nuestros telescopios pueden detectar.
En un artículo publicado en la revista Physical Review Letters, los investigadores han propuesto que una versión de estos agujeros negros sería responsable del neutrinoimposible captado en 2023.
Cuando un agujero negro primordial explota, se liberaría un catálogo definitivo de todas las partículassubatómicasexistentes. En una explosión de este tipo habría electrones, quarks y bosones de Higgs, pero también partículas cuya existencia aún no ha sido comprobada.
Un subtipo de estos agujeros negros serían los primordiales con "carga oscura". Al respecto, el científico Joaquim Iguaz Juan explicó que estos objetos hipotéticos también se llamarían "cuasi-extremos":
Creemos que los agujeros negros primordiales con una 'carga oscura', lo que llamamos agujeros negros cuasi-extremos, son el eslabón perdido.
La carga oscura sería una copia de la fuerza eléctrica habitual, pero que incluiría también una versión hipotética muy pesada del electrón, al que los investigadores denominan "electrón oscuro". Esta carga oscura habría originado al neutrino imposible.
Aunque esta propuesta aún está sujeta a comprobación, abre el camino para explicar por qué se calcula una cantidad inusitada de agujeros negros, que no se corresponde con los que nacen de estrellas que mueren. Esta propuesta también podría explicar la materia oscura, que hace girar las galaxias más rápido de lo que deberían.
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