Las misteriosas estrellas oscuras podrían estar ocultas en un Universo espejo

Los físicos han propuesto que un Universo espejo junto al nuestro podría explicar la materia oscura, permitiéndonos ver rastros de sus estrellas. Este universo "paralelo" estaría compuesto de materia oscura atómica, que incluiría versiones de materia oscura de nuestros átomos y partículas, como protones y electrones oscuros. De la misma forma, albergaría estrellas oscuras.

Un nuevo estudio teórico, publicado recientemente en Arxiv, propone que la materia oscura puede ocupar un Universo espejo, paralelo al nuestro: en el mismo, las extrañas e invisibles estrellas oscuras estarían esperando ser descubiertas gracias a una nueva generación de telescopios, como el Observatorio Vera C. Rubin, en Chile, que comenzará a funcionar en 2025.

Estrellas oscuras en el Universo espejo

De acuerdo a un articulo publicado en New Scientist, para explicar la materia oscura, la forma de materia aún no detectada que constituye alrededor del 85 por ciento de la masa total del Universo conocido, algunos científicos han propuesto la idea de un Universo espejo. Se trataría de un cosmos “paralelo” compuesto de materia oscura atómica, que contendría “versiones” de materia oscura de los átomos y las partículas que conocemos, incluyendo estrellas oscuras.

Una estrella oscura se define actualmente como un tipo de estrella que pudo haber existido en el Universo al inicio de la formación de estructuras, antes de que las estrellas convencionales fueran capaces de formarse. Si las estrellas oscuras hubieran perdurado hasta estos tiempo, su temperatura superficial sería lo suficientemente baja como para que la radiación emitida fuera invisible para el ojo humano. Solo podrían ser detectables por emisiones de rayos gamma, de neutrinos o de antimateria.

Sin embargo, la nueva teoría podía cambiar en parte este escenario. “Según nuestra hipótesis, al observar el Universo espejo obtendríamos estrellas que son como las estrellas normales que vemos, como nuestro Sol, pero que estarían hechas de materia oscura, emitiendo fotones oscuros”, indicó a New Scientist Isabella Armstrong, científica de la Universidad de Toronto, en Canadá, y autora principal de la nueva investigación.

De acuerdo a esta teoría, las estrellas oscuras crecerían hasta 10 veces el tamaño de nuestro Sol y también desarrollarían un proceso de fusión nuclear en sus núcleos, a través de la interacción entre el hidrógeno oscuro y el helio oscuro. Estas estrellas serían invisibles para nosotros, ya que no emitirían luz visible ni interactuarían con la materia de nuestro Universo. A pesar de esto, Armstrong y sus colegas han propuesto una forma de ver estas estrellas, si contienen grupos de materia regular en su interior.

Puntos de luz

La hipótesis sugiere que mientras una estrella oscura se desplaza a través de una galaxia en el Universo “espejo”, su atracción gravitacional podría capturar materia normal en forma de gas de las nebulosas, que comenzaría a calentarse y emitir luz. De esta manera, podríamos apreciar esos puntos lumínicos dentro de la estrella oscura invisible.

Los científicos creen que el fenómeno podría parecerse bastante a una enana blanca, que proviene de los núcleos remanentes de estrellas similares al Sol al final de sus vidas. La estrella oscura “iluminada” emitiría una señal muy notable de rayos X y luz visible, afirman los investigadores. Esto permitiría su identificación mediante los instrumentos correspondientes, como en el caso del Observatorio Vera C. Rubin y otras instalaciones similares en desarrollo.

Por último, vale recordar que algunas teorías de la física de altas energías predicen la existencia de un gemelo o “espejo” de cada partícula de materia normal, que vive en el sector oscuro. Ese seria el denominado Universo “espejo”, compuesto por átomos y partículas oscuras interactuando entre sí a través de su propio conjunto de fuerzas fundamentales, completamente diferentes a aquellas que conocemos.

Referencia

Electromagnetic Signatures of Mirror Stars. Isabella Armstrong, Berkin Gurbuz, David Curtin and Christopher Matzner. Arxiv (2023). DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2311.18086