Es posible que hayamos encontrado materia oscura por accidente. En 2019, de verdad.
No es un éxito confirmado. Aún no. Pero los científicos están observando los restos de las colisiones de agujeros negros (ondas en el espacio-tiempo) y creen que hay un fantasma en la máquina. En concreto, la sombra de una nube de materia oscura.
Físicos de EE.UU. y Europa tienen una nueva teoría. Si dos agujeros negros chocan entre sí dentro de una espesa nube de esta materia invisible, las ondas gravitacionales que gritan por todo el cosmos llevan una firma única. Como una huella dactilar dejada en el polvo.
Probaron sus matemáticas en docenas de eventos registrados. Casi todas eran aburridas fusiones al vacío. Sólo violencia cósmica estándar en el vacío.
Uno era diferente.
Un evento de julio de 2019, denominado GW190720, no encaja en el molde de una fusión limpia. Se ajusta al modelo de agujeros negros bailando a través de una densa niebla de partículas ultraligeras.
Es provocativo. No es una prueba. Pero es una pista.
“Usar agujeros negros para buscar materia oscura sería fantástico”.
Rodrigo Vicente, de la Universidad de Amsterdam, cree que esto abre una escala completamente nueva para la exploración. Escalas más pequeñas. Lugares que no podemos tocar, sólo escuchar.
Aquí están los antecedentes, porque es necesario comprender la historia para captar la atención.
En 1916 Einstein dijo que la gravedad era la curvatura del espacio-tiempo. Predijo que los objetos masivos que se movieran lo suficientemente rápido (como estrellas de neutrones o agujeros negros) sacudirían el universo como una campana. Esas ondas son ondas gravitacionales.
Hubo que esperar hasta 2016 para escuchar ese timbre con claridad. LIGO captó el sonido. Desde entonces se han grabado cientos de campanadas. Cada señal cuenta una historia sobre las masas involucradas. Generalmente es sencillo. Un agujero grande se come un agujero pequeño. Dos estrellas de neutrones se besan y explotan.
Pero, ¿qué más hay en la habitación cuando se fusionan?
El nuevo estudio pregunta eso.
La materia oscura constituye la mayor parte de la materia del universo. No sabemos qué es. Simplemente sabemos que atrae cosas. Una teoría popular dice que está hecho de partículas ultraligeras que actúan como ondas. Si colocas un agujero negro giratorio cerca de ese campo de ondas, arrastrará las cosas. Retuerce la niebla.
Cuando un segundo agujero negro choca con el primero, esa niebla resiste. Cambia el baile. La onda gravitacional resultante parece ligeramente fuera de lugar. Diferente a una fusión en el vacío.
Los investigadores construyeron un modelo de esa interferencia. Luego verificaron 28 señales de la red LVK: LIGO en EE. UU., Virgo en Italia y KAGRA en Japón.
Veintisiete eran aspiradoras. Limpio. Previsible.
El evento GW190729 apareció con la firma más desordenada. Del tipo que se esperaría si hubiera materia oscura allí, espesa y presente, interfiriendo con los momentos finales antes de la colisión.
¿Es definitivo?
No.
Josu Aurrekoetxea, del MIT, dice que las estadísticas no son lo suficientemente sólidas como para cantar una victoria. Dice que los grupos independientes necesitan comprobar el trabajo. En este momento, sólo estamos arañando la superficie.
“Sin modelos de forma de onda como los nuestros, se podrían detectar fusiones de agujeros negros, en la materia oscura, pero clasificándolas como, una vez ocurridas, en el vacío”.
Ese es el riesgo. Es posible que los hayamos escuchado todo el tiempo, pero llamándolos de otra manera.
Aun así, la incertidumbre sigue siendo enorme. Quizás la materia oscura no forme nubes. Quizás sean los WIMP. Quizás sean MACHOs. Quizás interactúe con el electromagnetismo. Tal vez no exista en absoluto y simplemente tengamos una mala comprensión de la gravedad.
El cielo es ruidoso. Los datos están ahí. Pero la respuesta todavía se esconde en la estática. Seguimos escuchando.
