Los agujeros negros siempre han sido las divas del cosmos. Son algunos de los objetos más poderosos y misteriosos del universo, dejando a los científicos con muchas preguntas sobre sus funciones. Los científicos han estado rascándose la cabeza sobre cómo se formaron algunos agujeros negros mucho antes de lo esperado.
En un agujero negro, la gravedad es tan fuerte que nada puede escapar, ni siquiera la luz. Hay dos tipos principales de agujeros negros: masa estelar y agujeros negros supermasivos. Su tamaño, formación e impacto en su galaxia anfitriona varían.
Se forman agujeros negros de masa estelares de estrellas masivas colapsando y varían de unas pocas a docenas de veces la masa del sol.
Mientras tanto, los agujeros negros supermasivos crecen de acreción y fusiones y se encuentran en el centro de las galaxias. Son de millones a miles de millones de veces más masivas.
No está claro exactamente cuál es el origen de un agujero negro supermasivo, especialmente aquellos que tienen más de mil millones de masas solares y en altos desplazamientos al rojo.
Están muy lejos de la Tierra, pero surgieron durante algunos de los primeros años del universo.
Un proceso importante que conduce a su formación es el colapso directo de la enfriamiento de nubes de gas atómico sin convertirse en estrellas.
Se cree que este proceso puede crear un agujero negro enorme «semilla» alrededor de 100,000 masas solares que pueden crecer a mil millones de masas solares.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Cornell está investigando un proceso que puede explicar la existencia de agujeros negros supermasivos en tan altos desplazamientos al rojo.
Su teoría es que el flujo de radiación ultravioleta puede disociar las moléculas de hidrógeno, evitando que la nube se separe y permitiera su colapso.
Según su hipótesis, la radiación ultravioleta produce las condiciones correctas para la formación de agujeros negros supermasivos en el universo temprano.
Suponen que la materia oscura está compuesta de axiones, partículas ultraligeras similares a las de onda, que interactúan con el electromagnetismo.
Las oscilaciones de campo de axión en la materia oscura halos pueden amplificar los fotones infrarrojos cuando el campo de axión transfiere energía a los fotones, que se llama resonancia paramétrica.
Puede conducir a la emisión de radiación ultravioleta una vez que la energía térmica alcanza el equilibrio o los halos o a través de una fuerte cascada de fotones.
El estudio muestra que la materia oscura ultraligera (axiones) puede generar suficientes fotones ultravioleta para el colapso directo de los agujeros negros.
Este proceso de resonancia paramétrica permite la formación de agujeros negros durante los primeros años del universo.
Aunque los científicos todavía están trabajando en todos los detalles, podría explicar la existencia de agujeros negros supermasivos en altos desplazamientos al rojo.
Varias teorías modernas, como el modelo cosmológico estándar y la teoría de cuerdas, se alinean con la hipótesis. Los detalles del documento se publicaron en el servidor de preimpresión arxiv.
Más sobre:Noticias
