Un nuevo estudio plantea que un agujero negro primordial podría afectar a la órbita de los planetas alrededor de una estrella, siempre y cuando pase lo suficientemente cerca. Lo cual obliga a hacerse una pregunta inevitable: ¿cuál es la posibilidad de que esto pueda suceder?
Un agujero negro primordial puede afectar a la órbita de los planetas cercanos
Aunque el Sistema Solar y los planetas que lo componen puede parecer un lugar de lo más tranquilo, hay muchas cosas que podrían afectar a su equilibrio. Cualquier cosa con suficiente masa, que se acerque lo necesario, podría perturbar las órbitas de los planetas. En esta categoría entran los intrigantes agujeros negros primordiales. Hay que recordar que se trata de un tipo hipotético de agujeros negros. Si realmente existen, solo pudieron formarse durante las primeras etapas del universo. Su origen no estaría en el colapso de estrellas.
En su lugar, se formaron por el colapso gravitacional de regiones pequeñas, extremadamente densas, de materia subatómica. Esto solo podría haber sucedido mucho antes de que se formasen las primeras estrellas. Una nueva investigación explica que los agujeros negros primordiales podrían afectar a los sistemas planetarios si se acercan demasiado, así como intentar cuantificar la posibilidad de que esto pueda suceder. Los agujeros negros primordiales se plantearon por primera vez en 1966 y siguen siendo un concepto puramente hipotético.
Algunos investigadores han planteado que podrían explicar por qué el telescopio James Webb ha detectado galaxias muy masivas en las primeras épocas del universo. Es posible, incluso, que sean un componente importante de la materia oscura o, que directamente, sean la materia oscura en sí misma. Si existen, podrían ser tan masivos como asteroides, teniendo un tamaño tan pequeño como el de un átomo. Otros podrían ser mucho más masivos, porque no se ven restringidos al rango de masas de los agujeros negros de masa estelar…
La variedad de agujeros negros primordiales
Los agujeros negros primordiales pueden moverse a velocidades muy altas y, si son reales, seguramente haya al menos uno en el Sistema Solar en cualquier momento. Los investigadores analizan la posibilidad de que haya una población importante de agujeros negros primordiales en la galaxia. Si es así, un agujero negro primordial puede afectar a la órbita de un exoplaneta. Específicamente, se centran en un escenario simplificado en el que estudian cuántos sistemas planetarios podrían tener un encuentro cercano con uno de estos objetos.
Después, analizan los posibles cambios en la configuración orbital de un sistema que sea visitado por un agujero negro primordial. En esencia, esto es un problema de tres cuerpos. Los tres cuerpos respectivamente, son una estrella, un planeta y un agujero negro primordial. En este caso, el agujero negro primordial sobrevuela a los otros dos. En estos sobrevuelos, dicen los investigadores, se produce un intercambio de energía con el sistema de la estrella y planeta, por lo que su órbita se puede ver afectada. Lo cierto es que su estudio es más amplio.
Porque los investigadores destacan que aunque se centran en agujeros negros primordiales, también deberían ser fiables para objetos masivos compactos, porque los resultados se definen únicamente por su influencia gravitacional. Aunque conocemos miles de exoplanetas, sería necesario tener mucha más información de sus órbitas para saber si alguno podría haberse visto afectado por el sobrevuelo de un agujero negro primordial. A pesar de ello, los investigadores explican que es un escenario muy interesante a considerar.
La probabilidad de que una órbita cambie por un agujero negro primordial
El equipo ha simulado diferentes sobrevuelos entre un agujero negro primordial y un sistema formado por una estrella y un planeta. Por su naturaleza, estos encuentros deberían ser muy violentos, con la órbita del planeta cambiando de manera muy repentina. Para comprobar la probabilidad de que esto suceda, el equipo ha estimado la cantidad de sobrevuelos en la galaxia y su velocidad típica. Así, observan que, al igual que sucede con las estrellas, los agujeros negros primordiales pueden alterar las órbitas de los planetas.
Sin embargo, eso depende de la masa de los agujeros negros primordiales y su abundancia. Algo que no se puede determinar porque ni siquiera se sabe si existen. A pesar de ello, recurren a las microlentes gravitacionales (y su frecuencia) para estimar que podría haber unos 3 millones de agujeros negros primordiales en la galaxia. En función de la velocidad y masa del objeto, y la velocidad del planeta, los sobrevuelos pueden alterar la excentricidad del planeta (siempre similar a Júpiter) en un grado mayor o menor en función de cómo suceda.
Hay otros resultados que, aunque posibles, son más raros. Algunos agujeros negros primordiales podrían ser atrapados, y algunos sistemas podrían recibir varios sobrevuelos. Por desgracia, de momento no hay forma posible de comprobar si estos resultados son correctos. Pero los investigadores explican que este tipo de trabajos, y modelos, podrían ayudar a establecer límites en el futuro que puedan permitir descubrir (o establecer límites) sobre la abundancia de agujeros negros primordiales. La pregunta es… ¿llegaremos a descubrir alguno en el futuro?
Estudio
El estudio es G. Brown, L. He y J. Unwin; «The Potential Impact of Primordial Black Holes on Exoplanet Systems». Publicado en arXiv, puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
