Astrónomos han encontrado agujeros negros muy grandes en el universo primitivo, menos de un billón de años después del Big Bang, un fenómeno que resulta difícil de explicar con los modelos estándar de crecimiento. El Telescopio espacial James Webb sigue registrando estos objetos, que podrían haberse formado por colapso directo de nubes de gas en los primeros halos galácticos.
Un estudio liderado por el estudiante de posgrado Yash Aggarwal, de la University of California, Riverside, y publicado en Journal of Cosmology and Astroparticle Physics propone que la desintegración de la materia oscura podría cambiar la química de las primeras galaxias. Los autores señalan que la materia oscura representa alrededor del 85% de la materia del universo y que, si sus partículas se desintegraran, la pequeña energía inyectada en el gas bastaría para alterar la formación estelar. Según el trabajo, cada partícula tendría que suministrar una cantidad equivalente a la energía de una sola pila AA multiplicada por 10^-21 para afectar la química del gas.
El coautor Flip Tanedo destacó que la química de esas primeras galaxias es muy sensible a pequeñas inyecciones de energía. El equipo, que incluyó a James Dent y Tao Xu, modeló el comportamiento termoquímico del gas en presencia de axiones en desintegración y encontró una ventana de masas de materia oscura entre 24 y 27 electronvoltios (eV) que podría crear condiciones favorables para el colapso directo. Los autores explican que esta vía haría el proceso mucho más común que la coincidencia rara antes propuesta, en la que estrellas cercanas iluminan el gas. La investigación contó con el apoyo de la National Science Foundation y de una UCR Hellman Fellowship. Fuente: UC Riverside.
Palabras difíciles
- colapso directo — formación rápida de un objeto por implosión
- materia oscura — sustancia no visible que domina la masa
- desintegración — proceso por el cual una partícula se rompe
- termoquímico — relacionado con la temperatura y reacciones químicas
- ventana de masas — rango limitado de valores de masa
- axión — partícula hipotética de materia oscura propuestaaxiones
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Preguntas de discusión
- Si la desintegración de la materia oscura cambia la química de las primeras galaxias, ¿qué consecuencias podría tener eso en la formación de estrellas y galaxias posteriores?
- Compara la hipótesis del colapso directo con la idea de la iluminación por estrellas cercanas: ¿qué ventajas o limitaciones ves en cada mecanismo para explicar estos agujeros negros tempranos?
- ¿Qué preguntas adicionales te parecería importante investigar para confirmar que la desintegración de la materia oscura favorece el colapso directo?
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