¿Puede un nuevo tipo de estrella hacerse pasar por un agujero negro?

Investigadores de la Universidad Johns Hopkins (EE.UU.) desarrollaron simulaciones matemáticas cuyos resultados sugieren que podrían existir otros tipos de cuerpos celestes en el espacio, comunicaron este martes. Aunque estos objetos misteriosos son construcciones hipotéticas similares a una estrella, lucen como agujeros negros y gravitacionalmente se comportan como tales. Estos cuerpos, posibles en la teoría de las cuerdas, pudieran estar escondidos, incluso, de los mejores telescopios de la Tierra.

"Nos sorprendió mucho", comentó Pierre Heidmann, físico que dirigió el estudio. "El objeto se ve idéntico a un agujero negro, pero sale luz de su punto oscuro", detalló. El equipo de astrofísicos se centró en la búsqueda de objetos que pudieran generar ondas gravitacionales, pero que podrían pasar por agujeros negros cuando se observan con sensores ultraprecisos en la Tierra, expuso el coautor, Ibrahima Bah.

Solitones topológicos

"¿Cómo sabrías cuando no tienes un agujero negro? No tenemos una buena manera de probar eso", dijo Bah. "Estudiar objetos hipotéticos como solitones topológicos también nos ayudará a resolverlo", explicó.

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Las simulaciones representan lo que el equipo denomina un solitón topológico, construido con ecuaciones matemáticas. Estas muestran un objeto que se ve como una foto borrosa de un agujero negro desde lejos, pero como algo completamente diferente de cerca. El objeto distorsiona el espacio exactamente como lo hace un agujero negro, pero se comporta diferente, ya que se revuelve y libera rayos de luz débiles que no escaparían a la potente fuerza gravitatoria de un verdadero agujero negro. La mera posibilidad de construirlo indica que podría haber otros tipos de cuerpos celestes en el espacio aún por descubrir.

"La luz está fuertemente curvada, pero en lugar de ser absorbida como lo sería en un agujero negro, se dispersa con movimientos extraños hasta que en un punto regresa a ti de manera caótica", describe Heidmann. "No ves un punto oscuro. Ves mucho desenfoque, lo que significa que la luz está orbitando como un loco alrededor de ese extraño objeto", agrega.

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Un enfoque de la teoría de las cuerdas

Anteriormente, Bah y Heidmann descubrieron formas de construir solitones topológicos utilizando la teoría de cuerdas, que reconcilia la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad general de Einstein. "Estas son las primeras simulaciones de objetos astrofísicamente relevantes de la teoría de cuerdas, ya que en realidad podemos caracterizar las diferencias entre un solitón topológico y un agujero negro como si un observador los estuviera viendo en el cielo", dijo Heidmann. Los hallazgos se publicarán en Physical Review D. 

Los científicos crearon previamente modelos de estrellas bosónicas, gravastars (estrellas gravitacionales de vacío) y otros objetos hipotéticos que podrían ejercer efectos gravitatorios similares con formas exóticas de materia, pero la nueva investigación aprovecha las teorías pilares del funcionamiento interno del universo que otros modelos emplean. "Esperamos en el futuro poder proponer realmente nuevos tipos de estrellas ultracompactas que consistan en nuevos tipos de materia de la gravedad cuántica", dijo Bah.