Las estrellas de Hawking: cuando los agujeros negros devoran las estrellas desde dentro
Los pequeños agujeros negros primordiales podrían ser capturados por las estrellas y devorarlas desde dentro. Un estudio teórico describe posibles señales observables, entre las que se incluyen explosiones anómalas, destellos de rayos gamma débiles e indicios sobre la materia oscura.
El periodo inmediatamente posterior al Big Bang sigue plagado de misterios que la cosmología moderna intenta desentrañar. Por un lado, los cosmólogos formulan hipótesis sobre las características que pudo haber tenido este universo primitivo y los objetos que pudieron haberlo poblado; por otro lado, los astrónomos observacionales buscan constantemente evidencias que confirmen estas hipótesis.
Entre los objetos misteriosos del universo primitivo se encuentran los "agujeros negros primordiales". La cosmología moderna ha planteado la hipótesis de su existencia, pero aún no se han encontrado pruebas observacionales. ¿Qué tendrían que observar exactamente los astrónomos para confirmar su existencia?
Y aquí, una vez más, la pelota está en el tejado de los teóricos, que intentan imaginar escenarios que involucren agujeros negros primordiales y que puedan producir evidencia observable.
Estrellas de Hawking: cómo una estrella puede atrapar un agujero negro primordial
El famoso cosmólogo y físico teórico británico Stephen Hawking concibió un posible escenario que permitiría confirmar la existencia de agujeros negros primordiales.
Estamos hablando de la “Estrella Hawking”, es decir, una estrella contaminada por un agujero negro primordial y que, de ser observada, podría confirmar su existencia.
Un estudio realizado recientemente por un equipo internacional liderado por Ore Gottlieb, del Departamento de Física del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EE. UU.), se centró en la posibilidad de la formación de una "estrella Hawking" y en cómo podría evolucionar, sugiriendo lo que podrían ser señales observables de la existencia de agujeros negros primordiales.
Una estrella devorada desde dentro: el destino de las estrellas Hawking
Estas entidades se formaron poco después del Big Bang mediante un mecanismo muy diferente al de los agujeros negros estelares. Estos últimos se forman tras la explosión de supernovas de estrellas muy masivas, lo que refleja su etapa evolutiva final.
De lo contrario, los agujeros negros primordiales se habrían formado a partir del colapso de la materia oscura y podrían tener una masa inicial mucho menor que la del Sol, incluso comparable a la de un asteroide.
Gottlieb y sus colaboradores consideraban que estos agujeros negros primordiales eran de baja masa.
Si un agujero negro primordial cruzara una estrella en su trayectoria, el cruce probablemente ocurriría sin consecuencias ni para la estrella ni para el agujero negro.
Alternativamente, si la estrella tuviera una compañera, ya sea un planeta u otra estrella, el agujero negro podría ser capturado por el campo gravitatorio de este sistema binario y realizar repetidos viajes a través de la misma estrella.
Con cada cruce, el agujero negro perdería energía cinética debido a la fricción con el gas estelar, lo que provocaría que su órbita se volviera cada vez más cerrada hasta que se precipitara hacia el centro de la estrella, convirtiéndose así en una "estrella Hawking".
Por qué estas estrellas podrían revelar la naturaleza de la materia oscura
Existen dos escenarios posibles para la estrella después de capturar el agujero negro primordial.
En el primer caso, el agujero negro crece lentamente devorando el gas de la estrella desde su interior. Este crecimiento acabaría consumiendo la estrella por completo, dejando tras de sí un agujero negro con una masa menor que la del Sol.
Dado que, según las leyes físicas, los agujeros negros estelares deben tener masas mayores que la del Sol, el descubrimiento de un agujero negro de masa subsolar en el universo confirmaría la posibilidad concreta de que se formen de una manera "no convencional" (es decir, a partir del colapso de la materia oscura).
El segundo escenario es más violento. Dentro de la estrella, el agujero negro podría desarrollar su propio disco, cuya rotación, combinada con la emisión de chorros relativistas, podría destrozar la estrella incluso antes de consumirla. La destrucción rápida y violenta de una estrella de Hawking podría producir un destello ultravioleta o azul que duraría aproximadamente un día, seguido de emisión de radio, pero también una breve ráfaga de rayos X o una débil ráfaga de rayos gamma: señales extremas que podrían ser detectadas por observatorios espaciales, precisamente las señales que buscan los astrónomos observacionales.
Por ahora, las "estrellas Hawking" siguen siendo objetos teóricos, aún no observados directamente. Sin embargo, su estudio abre una nueva vía para buscar rastros de agujeros negros primordiales. Si algún día se identificara una estrella devorada desde dentro por uno de estos objetos, tendríamos una evidencia extraordinaria de procesos originados en los primeros instantes del universo.
Referencia de la noticia
GOTTLIEB, O., CANTIELLO, M., NORTON, C., VAN TILBURG, K., AND KLEBAN, M.. (2026). The Life and Death of Stars That Capture Primordial Black Holes.