Las enanas oscuras podrían ser la clave para comprender la materia oscura y al fin hay un avance
Los científicos están bastante seguros de que la materia visible, aquella formada por partículas conocidas, solo representan alrededor del 20% de la materia total del universo. El 80% restante corresponde a la hipotética materia oscura, todavía no detectada directamente. En esta búsqueda por encontrar esa materia oculta, los astrónomos exploran escenarios teóricos, como la suposición de las estrellas oscuras y, más recientemente, las enanas oscuras.
En astronomía, existen objetos subestelares a mitad del camino entre una estrella y gigante gaseoso. Se les conoce como enanas marrones o “estrellas fallidas”. Nunca tuvieron la suficiente masa como para iniciar el proceso de fusión nuclear y convertirse en soles, pero sí poseen la suficiente como para emitir luz tenue por sí mismas. A modo de comparación, una enana marrón es entre 13 y 80 veces más masiva que Júpiter, aunque su tamaño físico es sorprendentemente similar: apenas un 10 a 20 % mayor.
Una enana oscura es un objeto hipotético similar, excepto que la energía que libera no es el resultado de las interacciones de hidrógeno o helio, sino de la aniquilación de una clase específica de materia oscura en su interior: las partículas masivas de interacción débil (WIMP, por su nombre en inglés).
¿Materia oscura de tipo WIMP?
En el campo de la materia oscura, hay diferentes hipótesis para explicar su naturaleza esquiva. Una de las más tradicionales sugiere que estaría compuesta por partículas masivas que apenas interactúan con la materia ordinaria y no responden a las fuerzas electromagnéticas, incluso es posible que estas partículas puedan interactuar débilmente entre sí. Por ello, las WIMP son “invisibles”, pero su abundancia e interacción permite transformar objetos convencionales, como una estrella o enana marrón.
Quienes apoyan la idea de las enanas oscuras explican que su brillo ocurre porque, durante su formación, los objetos subestelares reunieron demasiada materia oscura de tipo WIMP. En su interior, estas partículas, que responden a la intensa gravedad, colisionan entre sí y se destruyen, liberando energía al espacio.
Una enana oscura no es negra o invisible. Se estima que debería verse similar a una enana marrón. Descubrirlas y diferenciarlas no solo supondría otra prueba indirecta de la existencia de la materia oscura sino una clave para definirla.
Los modelos indican que es posible que algo así surja en el universo. La siguiente gran pregunta que intentan responder los astrónomos es el lugar donde resultaría más probable que se encuentren las enanas oscuras.
Instrucciones para encontrar una enana oscura
Los científicos creen que las partículas WIMP se concentran en regiones con alta densidad gravitacional como en los halos galácticos o en el centro de las galaxias. En otras palabras, si alguien pretende buscar una estrella oscura o una enana oscura, probablemente debería mirar primero hacía el núcleo de la Vía Láctea.
Aún con esa delimitación, la región todavía es muy grande como para poder encontrar esos objetos. Es necesario hallar un marcador que distinga a las enanas marrones de las oscuras. Uno de los últimos avances al respecto acaba de publicarse en la revista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Cuatro astrónomos han propuesto que es posible hacerlo a través de un marcador químico: el isótopo litio-7.
El litio-7 se quema de prisa en objetos convencionales que fusionan átomos de hidrógeno, pero se mantiene en aquellos que aniquilan materia oscura de tipo WIMP. Una región en el espacio con esta firma tendría más posibilidades de albergar una enana marrón, afirman.
El papel de las enanas oscuras en el rompecabezas del cosmos
Si en los próximos años la ciencia encuentra enanas marrones en el centro de la Vía Láctea, los astrónomos tendrían material suficiente como para emprender la tarea de identificar cuál de ellas está alimentada por un “motor de materia oscura”.
El avance no resolvería por completo el enigma cosmológico, pero sí daría un paso importante. En palabras de los autores, se confirmaría que la materia oscura es pesada e interactúa muy fuerte consigo misma, un escenario que no es compatible con otras partículas candidatas, como los axiones o neutrinos estériles.
