Durante décadas, los científicos creyeron que en el corazón de la Vía Láctea había un agujero negro supermasivo, Sagitario A, responsable de las rápidas órbitas de las estrellas cercanas. Sin embargo, una nueva investigación sugiere una alternativa: un núcleo superdenso compuesto de materia oscura fermiónica * podría explicar los mismos movimientos estelares observados, remodelando potencialmente nuestra comprensión de los centros galácticos.
La alternativa a los agujeros negros
El estudio, dirigido por la Dra. Valentina Crespi del Instituto de Astrofísica de La Plata, propone que en lugar de un agujero negro, una estructura cósmica única formada por materia oscura fermiónica autogravitante podría imitar los efectos gravitacionales observados en el centro de la Vía Láctea. Esto significa que las órbitas de alta velocidad de las estrellas S (estrellas que giran alrededor de Sagitario A* a miles de kilómetros por segundo) podrían explicarse sin invocar una singularidad.
El modelo sugiere que este núcleo de materia oscura sería excepcionalmente compacto y masivo, ejerciendo una atracción gravitacional indistinguible de la de un agujero negro. Esto no es sólo una especulación; Los cálculos del equipo también tienen en cuenta las órbitas de objetos cubiertos de polvo conocidos como fuentes G, que también se agrupan cerca del centro galáctico.
Escalas puente: del núcleo galáctico al halo exterior
Lo que distingue a esta investigación es su capacidad para conectar observaciones en escalas muy diferentes. Datos recientes de la misión Gaia DR3 de la Agencia Espacial Europea cartografiaron el halo exterior de la Vía Láctea y revelaron una desaceleración en su curva de rotación (el declive kepleriano). El modelo fermiónico de materia oscura del equipo reproduce con precisión este comportamiento, a diferencia de los modelos tradicionales de materia oscura.
Esto es fundamental porque se predice que los halos de materia oscura convencionales se extenderán formando una cola larga y extendida. La materia oscura fermiónica, sin embargo, forma una estructura más compacta, lo que da como resultado un halo más compacto, que se alinea con las observaciones.
“Esta es la primera vez que un modelo de materia oscura ha logrado unir con éxito estas escalas tan diferentes y diversas órbitas de objetos, incluida la curva de rotación moderna y los datos de las estrellas centrales”, dijo el Dr. Carlos Argüelles, coautor del estudio.
¿Consistente con las imágenes de los agujeros negros?
Las implicaciones no se limitan a la mecánica orbital. El equipo descubrió que su modelo de núcleo de materia oscura puede incluso explicar la “sombra” fotografiada por el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT) para Sagitario A*. Un núcleo denso de materia oscura desvía la luz con tanta fuerza que podría imitar la región central oscura rodeada por un anillo brillante, tal como la imagen del agujero negro del EHT.
Pruebas futuras e implicaciones
Si bien los datos actuales no pueden descartar definitivamente la existencia de un agujero negro, el modelo de materia oscura proporciona un marco unificado para el centro galáctico, teniendo en cuenta tanto las órbitas estelares como la sombra observada. Las observaciones futuras de instrumentos como el interferómetro GRAVITY serán cruciales para probar estas predicciones.
Específicamente, los científicos buscarán anillos de fotones, una característica clave de los agujeros negros que no existirían alrededor del núcleo de materia oscura propuesto. Si se confirma, este descubrimiento alteraría fundamentalmente nuestra comprensión de las fuerzas que gobiernan los centros galácticos y la naturaleza de la propia materia oscura.
El estudio fue publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
