A maior onda gravitacional captada ata o momento pode non ser froito da colisión de dous buracos negros, senón ter un motivo máis misterioso, a fusión de dúas estrelas de bosóns, o que confirmaría a existencia destes obxectos que poden explicar a existencia da materia escura.
Así o suxire un novo estudo, con participación galega, que publica Physical Review Letters, o cal ofrece unha nova explicación á orixe da onda gravitacional GW190521, detectada o pasado setembro e que deixou máis preguntas que respostas.
As ondas gravitacionales son unha especie de "engurras" que se producen no tecido espazo-tempo do universo debido a sucesos que xeran masivas cantidades enerxía, como a explosión dunha estrela, e que puideron ser detectadas, por primeira vez, en 2015, grazas a dous instrumentos específicos Ligo, en Estados Unidos, e Virgo, en Italia.
Os autores da detección daquela onda gravitacional atribuírona á fusión de dous buracos negros que deu lugar a outro de 142 masas solares, o cal sería unha especie de elo perdido entre as dúas familias xa coñecidas deste tipo de obxectos.
Un equipo internacional liderado polo Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (IGFAE) e a Universidade de Aveiro (Portugal), pasaron revista a esa onda gravitacional e proposto unha nova teoría.
A orixe do sinal GW190521 sería a fusión de dous obxectos hipotéticos coñecidos como estrelas de bosóns, que son un dos principais candidatos para formar o que se coñecemos como a materia escura, e que representa aproximadamente o 27% de todo o contido do universo.
Asumindo este tipo de colisión, o equipo foi capaz de calcular a masa do constituínte fundamental destas estrelas, unha nova partícula coñecida como bosón ultraligero, billóns de veces máis lixeira que un electrón, explica o IGFAE.
O equipo comparou a onda gravitacional con simulacións por computador de fusións de estrelas de bosóns e viron que estas explican os datos "lixeiramente mellor" que a análise realizada por Ligo e Virgo. O resultado implica que a fonte de devandito sinal tería propiedades distintas ás preditas orixinalmente.
"Primeiro de nada, xa non estariamos a falar de buracos negros, o que elimina o problema de atoparse cun buraco negro prohibido", apunta Juan Calderón Bustillo, do IGFAE e un do líderes da investigación.
Ademais, dado que as fusións de estrelas de bosones son moito máis débiles, o equipo estima que esta se produciu moito máis cerca que o estimado, polo que se se debeu ao a fusión de dous buracos negros, o resultando final sería un obxecto de 250 masas solares, o que se axustaría ao coñecido ata agora.
As estrelas de bosóns son case tan compactas como os buracos negros, pero a diferenza destes carecen de horizonte "de sucesos", o punto de non retorno a partir do cal nada pode escapar deles.
Ao contrario que as estrelas normais, que están feitas do que adoitamos chamar materia, "as estrelas de bosóns comporíanse de bosóns ultralixeiros, que son dos candidatos teóricos máis plausibles para compor o que coñecemos como materia escura", explica Nicolás Sanchis-Gual, da Universidade de Aveiro.
Aínda que as análises realizadas polo equipo están deseñados para "preferir" unha colisión de buracos negros, estes indican que a fusión de estrelas de bosóns "é máis probable", aínda que de modo non concluínte.
"A nosa análise mostra que ambos os escenarios teñen probabilidades similares, aínda que o das estrelas de bosones é lixeiramente máis probable", destaca José A. Font, da Universidade de Valencia.
O científico considérao "moi prometedor", xa que os actuais modelos para estas fusións son moi limitados e teñen moitísimo marxe de mellora.
O uso de modelos máis completos podería revelar unha maior evidencia a favor das estrelas de bosones e tamén "permitiríanos estudar máis sinais de ondas gravitacionales baixo devandita hipótese".
Este resultado non só podería significar a primeira observación de estrelas de bosones, se non tamén a dos seus compoñentes fundamentais, un novo tipo de partícula coñecido como bosón ultralixeiro.
Ditos bosóns foron propostos por moitos científicos como os compoñentes fundamentais da materia escura, que forma o 27% do Universo.
Se este resultado é confirmado por futuras análises doutras ondas gravitacionais, "suporía a primeira evidencia observacional do, buscado por décadas, compoñente fundamental da materia escura", destacou Carlos Herdeiro da Universidade de Aveiro.
