Las primeras estrellas que iluminaron el universo fueron muy diferentes de las actuales, pero algunas podrían haber sido todavía más extrañas. En lugar de obtener su energía principalmente de la fusión nuclear, ciertos objetos hipotéticos habrían estado alimentados por la materia oscura acumulada en su interior.
Conocidas como “estrellas de materia oscura”, estas estructuras nunca han sido observadas directamente y su existencia continúa siendo una hipótesis. Sin embargo, una nueva investigación de Sohan Ghodla y Cosmin Ilie, de la Universidad Colgate, propone una forma indirecta de buscar evidencias de ellas: estudiar las diminutas alteraciones gravitacionales que pudieron dejar en el universo hace más de 13.000 millones de años.
La clave estaría en los enormes agujeros negros que estas estrellas habrían producido al morir.
Estrellas que no funcionarían como las que conocemos
Las estrellas normales brillan porque en sus núcleos ocurren reacciones de fusión nuclear que transforman elementos ligeros en otros más pesados y liberan enormes cantidades de energía.
Las hipotéticas estrellas de materia oscura funcionarían de otra manera. Según determinados modelos, partículas exóticas de materia oscura podrían colisionar y aniquilarse entre sí, liberando energía dentro de grandes nubes de hidrógeno y helio en proceso de contracción.
Ese calor podría impedir temporalmente que la nube colapsara y permitir la aparición de objetos extraordinariamente grandes.
Las condiciones necesarias habrían sido especialmente favorables unos cientos de millones de años después del Big Bang, cuando el universo era mucho más joven y las concentraciones de materia oscura podían proporcionar entornos adecuados para este proceso.
Su muerte podría explicar agujeros negros gigantes demasiado pronto
Una de las mayores incógnitas de la astronomía moderna es cómo aparecieron agujeros negros supermasivos cuando el universo todavía era extremadamente joven.
Las estrellas convencionales producen agujeros negros relativamente pequeños, que posteriormente necesitan acumular enormes cantidades de materia para alcanzar millones o miles de millones de veces la masa del Sol.
Las estrellas de materia oscura ofrecerían un camino diferente. Al alcanzar masas colosales y finalmente colapsar por su propia gravedad, podrían haber generado agujeros negros iniciales mucho más masivos, proporcionando semillas capaces de crecer rápidamente hasta convertirse en los monstruos observados en los centros de las primeras galaxias.
Pero comprobar que esto sucedió exige encontrar alguna señal que haya sobrevivido hasta nuestros días.
Los púlsares podrían funcionar como una red de detectores cósmicos
Ghodla e Ilie proponen buscar esa señal mediante los púlsares, estrellas de neutrones que giran extremadamente rápido y emiten haces regulares de radiación.
Cuando estos haces apuntan periódicamente hacia la Tierra, sus pulsos pueden medirse con una precisión extraordinaria. Cualquier pequeña alteración producida por ondas gravitacionales que atraviesen el espacio puede modificar ligeramente el momento en que esas señales llegan hasta nosotros.
Al observar simultáneamente numerosos púlsares distribuidos por la galaxia, los astrónomos pueden construir una especie de detector de ondas gravitacionales del tamaño de la Vía Láctea.
Estas redes ya han encontrado evidencias de un fondo de ondas gravitacionales de frecuencia extremadamente baja cuyo origen continúa siendo investigado.
Una señal llegada desde la infancia del universo
El nuevo estudio analiza si parte de ese fondo gravitacional podría proceder de agujeros negros formados tras el colapso de aquellas hipotéticas estrellas de materia oscura.
Los cálculos sugieren que estos antiguos agujeros negros podrían contribuir de manera importante a determinadas señales observadas mediante la sincronización de púlsares, aunque esto no constituye todavía una detección directa de estrellas de materia oscura.
La posibilidad resulta especialmente interesante porque permitiría investigar objetos que desaparecieron hace miles de millones de años sin necesidad de observarlos directamente.
Si la hipótesis termina encontrando respaldo observacional, las señales extremadamente débiles registradas hoy en los púlsares podrían convertirse en una ventana hacia una época remota en la que la materia oscura no solo moldeaba galaxias mediante su gravedad, sino que quizá también ayudaba a encender algunas de las estrellas más extrañas que hayan existido.
