La formación de agujeros negros supermasivos (SMBH, por sus siglas en inglés) ha sido un tema de intenso debate en la comunidad científica, especialmente cuando se trata de aquellos que superan el mil millones de masas solares y que se encuentran en altos desplazamientos al rojo. Estos objetos, ubicados a distancias cósmicas, nos ofrecen una ventana al universo primitivo, y su origen sigue siendo un misterio. La investigación reciente dirigida por un equipo de científicos de la Universidad de Cornell, encabezado por Hao Jiao, sugiere que la materia oscura ultraligera podría ser clave para desentrañar este enigma.
La Teoría de la Materia Oscura Ultraligera
En su estudio, publicado en el servidor de preprints arXiv, el equipo propone un mecanismo innovador que implica el colapso directo de nubes de gas atómico frío. Este proceso podría dar lugar a «semillas» de agujeros negros con masas alrededor de 100,000 veces la del Sol, que luego tienen el potencial de convertirse en agujeros negros supermasivos. La clave de su hipótesis radica en la radiación ultravioleta que puede disociar moléculas de hidrógeno, evitando la fragmentación de la nube y facilitando su colapso.
Los investigadores postulan que la materia oscura está compuesta por partículas ultraligeras, conocidas como «axiones». Estas partículas interactúan con la electromagnetismo a través de términos topológicos específicos, lo que permite que las oscilaciones del campo axión amplifiquen fotones infrarrojos mediante un proceso conocido como resonancia paramétrica. Este fenómeno podría resultar en la emisión de radiación ultravioleta, suficiente para inducir la formación de agujeros negros en las fases más tempranas de la historia del universo, sin necesidad de la luz estelar o la evolución estelar.
La propuesta del equipo es coherente con varias teorías modernas, incluyendo el modelo cosmológico estándar, que describe la estructura y evolución del universo. Además, el modelo se alinea con la teoría de cuerdas, sugiriendo que bucles de cuerdas cósmicas podrían actuar como semillas que concentran la materia oscura, aumentando así la probabilidad de formación de agujeros negros supermasivos.
Este tipo de investigación no solo avanza nuestra comprensión sobre la formación de agujeros negros, sino que también abre nuevas vías para explorar la naturaleza de la materia oscura y su papel en el cosmos. El estudio de los agujeros negros supermasivos en el contexto del universo temprano representa un desafío fascinante que continúa atrayendo la atención de los astrofísicos en todo el mundo.
