Estrellas de bosones o superagujeros negros en el centro de las galaxias

Por Francisco R. Villatoro, el 27 noviembre, 2008. Categoría(s): Astrofísica • Ciencia • Física • Noticias ✎ 3

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Simulación numérica de la colisión y mezcla de 2 estrellas de bosones.

La teoría astrofísica estándar sobre la evolución de las galaxias asume que en el centro de todas las galaxias se encuentra un superagujero negro. Las pruebas sobre la existencia de dichos superagujeros negros son muy limitadas aunque la evidencia experimental desde múltiples frentes apunta en dicha dirección. ¿Podrían albergar las galaxias objetos supercompactos masivos que no fueran agujeros negros? Las estrellas de bosones son el mejor candidato desde su «descubrimiento» teórico en 1968 por parte de Kaup. Permitidme mencionar un par de artículos en esta línea: Diego F. Torres, S. Capozziello, G. Lambiase, «A supermassive boson star at the galactic center?,» Phys. Rev. D, 62, 104012, 2000 [ ArXiv preprint, 5 Apr 2000 ], y Franz E. Schunck, Andrew R. Liddle, «Boson stars in the centre of galaxies?,» ArXiv preprint, 23 Nov 2008 . Este último es el que ha motivado esta entrada.

Las estrellas de bosones son estrellas que no están formadas por materia ordinaria (bariónica) y para las que el límite de Chandrasekhar no limita significativamente su masa con lo que pueden ser muy masivas sin colapsar en un agujero negro. Nadie sabe si existen las estrellas de bosones. Tampoco se sabe qué partícula (tipo bosón) puede permitir su existencia aunque hay varios candidatos teóricos. Estas estrellas son ultracompactas, por ello son muy parecidas a los agujeros negros. Su tamaño es poco mayor que el radio de Schwarzschild de una agujero negro de igual masa. Por supuesto, no tienen ni horizonte de sucesos ni ocultan ninguna singularidad, como los agujeros negros. Estas estrellas de bosones estarían rodeadas de un disco de acreción similar al de un agujero negro, por lo que las señales que en el centro de la Vía Láctea, en Sgr A∗, indican que hay un superagujero negro, también pueden ser interpretadas como que hay una estrella de bosones (aunque la mayoría de los astrofísicos los prefiere a ellos).

¿Qué partículas tipo bosón podrían formar estrellas de bosones? Los candidatos más proclamados son los bosones escalares (partículas escalares como el bosón de Higgs). Nadie ha descubierto todavía ninguna partícula de este tipo (de descubrirse el bosón de Higgs, se espera que sea la primera). Los bosones escalares son el tipo de partícula elemental más sencilla desde el punto de vista teórico y no hay ninguna ley conocida que prohíba que existan (aunque no hayamos encontrado ninguno, podrían ser muy masivos).

El nuevo artículo de Schunck y Liddle nos presenta una idea interesante. Una estrella de bosones no puede ser resuelta por telescopios ópticos. Sólo la astronomía de rayos X (la misma que permite observar agujeros negros) puede observar este exótico objeto astrofísico. Los autores del artículo proponen que la observación en rayos X de una estrella de este tipo será muy similar a un núcleo galáctivo activo (AGN) con un agujero negro en su centro.

Como siempre, sólo el experimento (la Naturaleza) puede decidir entre hipótesis teóricas en liza. A mí personalmente me gustan los teóricos que apuestan por ir contra la marea. Aún así, es muy difícil desbancar a los superagujeros negros como motores de la evolución galáctica. Ya aparecen como tales en todos los libros de texto.



3 Comentarios

  1. Los agujeros negros resultan del colapso de un objeto astrofísico constituido por fermiones: una estrella (o millones de estrellas en un núcleo galáctico). Para dar crédito a la existencia de estrellas de bosones, ¿no habría que, primero, explicar de qué objetos astrofísicos serían el estadio final? Porque todo lo que vemos son, creo, objetos constituidos por fermiones: estrellas, planetas, nebulosas, polvo interestelar…

  2. Si la materia ordinaria interacciona con la materia oscura, entonces un agujero negro tambien contiene materia oscura… quizas en la misma proporcion.. al final de cuentas… los agujeros negros puede que sean solo una estrella ultra compactada a nivel cuantico… haciendo indistinguible entre los fermiones y bosones…

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