Pequeños agujeros negros primordiales podrían estar alterando la órbita de la Tierra

Un estudio sugiere que los agujeros negros primordiales, que provienen del amanecer de los tiempos, pueden hacer que los planetas y lunas cercanos a la Tierra se tambaleen, modificando nuestra propia órbita. Si se lograra medir experimentalmente esta influencia, se estaría obteniendo la primera prueba concreta de la existencia de estos pequeños agujeros negros.

Un grupo de científicos del Centro de Física Teórica del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), en Estados Unidos, postula en una nueva investigación publicada en arXiv que parte de los agujeros negros más antiguos del cosmos, conocidos como agujeros negros primordiales, podrían afectar sutilmente a los objetos en el Sistema Solar y generar modificaciones en las distancias de los planetas al Sol, incluyendo cambios en la órbita de la Tierra.

Según un artículo publicado en Live Science, si se lograran medir las modificaciones producidas por los agujeros negros primordiales con un método confiable, se concretaría la primera comprobación de su existencia real. Como se cree que están conformados por materia oscura, también sería un importante avance en la identificación de esta enigmática forma de materia, que aunque no es visible dominaría la mayor parte del Universo que conocemos.

Pequeños y misteriosos

Los agujeros negros son regiones de inmensa gravedad, que incluso pueden atrapar la luz: nada puede salir de ellos una vez que fue deglutido por estas estructuras, que a pesar de una enorme cantidad de teorías al respecto y de décadas de investigación aún siguen siendo objetos extraños e indescifrables.

Sin embargo, los agujeros negros primordiales (PBH) son quizás los más enigmáticos y complejos. Los astrónomos han planteado la hipótesis de que los PBH se formaron cuando regiones densas y calientes del espacio colapsaron, en el marco del segundo período inmediatamente posterior al Big Bang o estallido inicial.

En este intervalo de aproximadamente un segundo, los agujeros negros primordiales surgieron con diferentes características. Algunos de ellos poseen masas ínfimas, que equivalen a la cienmilésima parte de la masa de un clip, mientras que otros alcanzan la masa de 100.000 soles. Existe un grupo de PBH que, a pesar de contar con una masa similar a la de un asteroide, alcanzan un tamaño que oscila entre las dimensiones de una molécula de hidrógeno y una bacteria promedio.

Visitantes que llegan desde el inicio de los tiempos

Ese grupo sería precisamente el que atraviesa el Sistema Solar aproximadamente una vez cada 10 años, modificando la ubicación de los planetas en nuestro vecindario cósmico. Según indican los científicos en el nuevo estudio, si un PBH se encontrara con la Tierra no destruiría al planeta: al pasar cerca haría que se tambalee o se balancee ligeramente con respecto a la trayectoria que estaba tomando antes del sobrevuelo.

Utilizando datos sobre las posiciones de planetas y ciertas lunas, los investigadores realizaron simulaciones para calcular cómo cambiarían las trayectorias de los planetas o lunas, suponiendo que un PBH con la masa de un asteroide se acercara a 2 Unidades Astronómicas (AU) del Sol. Durante un período de algunos años, las órbitas de los planetas y las lunas oscilarían entre una pulgada y varios metros.

A pesar de esto, no es tan sencillo obtener mediciones precisas y datos experimentales que permitan confirmar que estos cambios y oscilaciones son causados por agujeros negros primordiales, verificando así su existencia y avanzando en la comprensión de la materia oscura. Los investigadores creen que esto podrá lograrse cuando obtengamos simulaciones más precisas y observaciones de mayor calidad en torno a los cambios en las posiciones de los planetas.

Referencia

Close encounters of the primordial kind: a new observable for primordial black holes as dark matter. Tung X. Tran et al. ArXiv (2023). DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2312.17217