Ondas gigantes de materia oscura podrían estar alterando las órbitas de las estrellas

Los científicos creen que las perturbaciones en los sistemas estelares binarios podrían ser la clave para detectar la sustancia más confusa del espacio: la materia oscura. Ondas de esta materia invisible serían capaces de modificar las órbitas de las estrellas, de acuerdo a un nuevo estudio.

Abismales cúmulos de materia oscura invisible que viajan sin rumbo por el cosmos pueden estar causando estragos en las estrellas binarias, cambiando sus órbitas y destrozándolas lentamente, según sugiere un nuevo estudio publicado recientemente en arXiv. Estos violentos efectos podrían ayudar a revelar la verdadera naturaleza de la materia oscura, la sustancia más enigmática del Universo pero que lo domina en un gran porcentaje.

Materia oscura ultraligera y en forma de ondas

La materia oscura representaría alrededor del 85% de la masa de todas las galaxias, pero al no interactuar con la luz solo puede identificarse por la acción gravitatoria que ejerce sobre otros cuerpos. Frente al fracaso de modelos previos, los astrofísicos están buscando un modelo alternativo en el que la partícula de materia oscura sea extremadamente ligera, incluso más ligera que un neutrino.

Sabemos que todas las partículas tienen asociada una naturaleza ondulatoria, pero que normalmente se puede detectar solo en experimentos subatómicos. Según un artículo publicado en Space.com, en este escenario la materia oscura sería tan ligera que actuaría más como una onda a escalas del tamaño del Sistema Solar o mayores: son precisamente estas enormes ondas las que intenta precisar y analizar un equipo de investigadores chinos en el nuevo estudio, liderados por el científico Qiming Qiu.

La “víctima” serían las estrellas binarias

Los especialistas creen que esta materia oscura ultraligera sería un vasto océano que fluye alrededor de las galaxias, con sus propias ondulaciones en forma de enormes olas. Algunas de estas olas serían capaces de agruparse y comenzar a “viajar” por el cosmos, hasta ubicarse cerca de algunas estrellas. Sin embargo, en la mayoría de los casos su efecto pasaría desapercibido, sin generar grandes cambios en los sistemas estelares.

Pero algo diferente sucedería con las estrellas binarias: cuando están separadas por grandes distancias, únicamente se mantienen unidas gracias a su gravedad mutua. En ese caso, las gigantescas ondas de materia oscura, que los astrofísicos denominaron solitones, modificarían notablemente sus órbitas y hasta podrían deshacer poco a poco el sistema. Los científicos identificaron una serie de estrellas binarias, para iniciar un estudio a largo plazo de sus movimientos.

El equipo de investigadores descubrió que al observar la evolución de las estrellas binarias sería posible disponer de una sonda muy sensible de materia oscura ultraligera, quizás incluso más sensible que cualquier laboratorio terrestre diseñado especialmente con ese fin. En caso de detectarse que este tipo de estrellas comienzan a separarse más de lo habitual, parte de la hipótesis del nuevo estudio habrá sido verificada y podremos comenzar a desvelar el profundo misterio de la materia oscura.

Referencia

Wide Binary Evaporation by Dark Solitons: Implications from the GAIA Catalog. Qiming Qiu et al. arXiv (2024). DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.18099