Agujeros negros pueden ser la fuente de la misteriosa energía oscura

Los agujeros negros podrían explicar una forma misteriosa de energía que constituye la mayor parte del universo.

Cuando los astrónomos descubrieron que el universo se está expandiendo a un ritmo acelerado, teorizaron que alguna fuerza debe estar empujando las cosas más lejos y superando la gravedad, lo que debería estar desacelerando las cosas. Se sugirió que esa fuerza era energía oscura, pero nadie ha descubierto de dónde viene.

Ahora, un equipo de 17 investigadores internacionales dirigido por la Universidad de Hawái ha descubierto la primera evidencia del punto de origen de la energía oscura: los agujeros negros.

Los agujeros negros adquieren masa de dos maneras: acumulación de gas y fusiones con otros agujeros negros. Pero al estudiar nueve mil millones de años de evolución de agujeros negros en galaxias elípticas gigantes inactivas, los investigadores descubrieron que los agujeros negros más antiguos son mucho más grandes de lo que deberían ser en base a esos dos métodos de crecimiento. Eso significa que debe haber otra forma en que estos agujeros negros adquieren masa.

Los autores del estudio publicado en The Astrophysical Journal Letters sugieren que la respuesta es la energía oscura en forma de energía del vacío, «un tipo de energía incluida en el propio espacio-tiempo… [que] empuja al universo más lejos, acelerando la expansión».

Los investigadores observaron un tipo particular de galaxias llamadas elípticas gigantes (como la de la foto), que evolucionaron temprano en el universo y luego quedaron inactivas. La falta de formación de estrellas y poco material para que se acumule en el agujero negro de su centro, significa que cualquier crecimiento adicional no puede explicarse por estos procesos astrofísicos normales. La comparación de las observaciones de galaxias distantes (cuando eran jóvenes) con galaxias elípticas locales (que son viejas) mostró un crecimiento mucho mayor de lo previsto por acreción o fusiones: los agujeros negros de hoy son entre 7 y 20 veces más grandes que hace 9 mil millones atrás.

«Si la teoría se mantiene, entonces esto va a revolucionar toda la cosmología, porque por fin tenemos una solución para el origen de la energía oscura que ha dejado perplejos a los cosmólogos y físicos teóricos durante más de 20 años«, dijo el coautor Dr. Chris Pearson de STFC RAL Space.

La idea de que los agujeros negros son una fuente de energía oscura no es nueva. De hecho, es parte de la teoría de la relatividad general de Einstein. Pero esta es la primera vez que los astrónomos obtienen evidencia observacional para respaldar la teoría.

«Realmente estamos diciendo dos cosas a la vez: que hay evidencia de que las soluciones típicas de los agujeros negros no funcionan en una escala de tiempo muy, muy larga, y tenemos la primera fuente astrofísica propuesta para la energía oscura», afirmó Duncan Farrah, autor principal del estudio.

Se necesita mucho más trabajo para probar y confirmar esta idea, tanto a partir de las observaciones del cielo como de la teoría. Pero es posible que por fin estemos viendo una nueva forma de resolver el problema de la energía oscura.