La materia oscura puede darles un oscuro corazón a las estrellas de neutrones

La materia oscura podría hacer que aparezca un agujero negro en forma espontánea en el centro de distantes estrellas exóticas
Si es así, esto podría revelar la naturaleza de la materia oscura.

Arnaud de Lavallaz y Malcolm Fairbairn de King’s College de Londres se preguntanron qué pasaría si la materia oscura —que según las teorías constituye la mayor parte de la masa de las galaxias— es aspirada hacia el núcleo de las estrellas de neutrones. Estas estrellas, remanentes de explosiones de supernovas, son las estrellas más densas que se conocen en el universo.

Resulta que el resultado depende de la naturaleza de la materia oscura.

La mayoría de las teorías a favor de la materia oscura sugieren que cada partícula de esta materia también es una antipartícula, es decir, que deben aniquilarse mutuamente cuando se encuentran.

Pero Fairbairn y Lavallaz consideraron una partícula de materia oscura de un tipo diferente, que no es a la vez su antipartícula.


Ellos calcularon qué pasaría si partículas de materia oscura como éstas fuesen atraídas por la intensa gravedad de las estrellas de neutrones. Debido a que no se destruirían mutuamente, las partículas de materia oscura acabarían formando una estrella más pequeña y densa en el corazón de la estrella de neutrones. Si la estrella de neutrones se encontrara cerca del centro de la galaxia, por ejemplo, y rodeada de una gran cantidad de materia oscura, entonces seguiría acumulando materia oscura.

Finalmente, la masa de la estrella de materia oscura podría exceder su “límite de Chandrashekar”, más allá del cual una estrella no puede soportar su propia presión gravitacional. La estrella de materia oscura se derrumbaría sobre sí para convertirse en un agujero negro. “Entonces, la estrella de neutrones no será capaz de sobrevivir más, y se colapsará”, dice Fairbairn. “Sería bastante catastrófico”.

Sus cálculos muestran que si una estrella de neutrones se derrumbase de esta forma el resultado sería una explosión de rayos gamma que puede ser vista desde la Tierra ( arxiv.org/abs/1004.0629 ).

Varios experimentos subterráneos en la Tierra han estado tratando de detectar materia oscura, utilizando diferentes técnicas. Aunque ninguno de los experimentos más importantes ha observado nada aún, los físicos que llevan adelante el experimento de Materia Oscura DAMA dentro de la montaña Gran Sasso en Italia han estado diciendo desde hace tiempo que partículas de materia oscura están golpeando su detector. La mayoría de los físicos se muestran escépticos de los resultados de DAMA, ya que no encajan bien con las teorías más aceptadas sobre la naturaleza de la materia oscura.

Fairbairn dice que el experimento DAMA puede ser sensible a las partículas de materia oscura que no se autoaniquilan, lo que podría explicar por qué ese detector está viendo algo, y otros no.

Dan Hooper, del Fermilab en Batavia, Illinois, está de acuerdo en que el escenario de la pareja de investigadores es plausible porque no se puede descartar la existencia de partículas de materia oscura que no se autoaniquilen. “Podríamos buscar evidencia de que las estrellas de neutrones no viven mucho tiempo en las regiones con una gran cantidad de materia oscura”, dice. “Me parece interesante la posibilidad de utilizar estrellas exóticas como detectores de materia oscura”.

Fuente: New Scientist.