El pasado 16 de septiembre, un grupo de investigadores, principalmente chinos, publicó el artículo “Illuminating Black Hole Shadows with Dark Matter Annihilation” (Iluminando las sombras de los agujeros negros con la aniquilación de la materia oscura), donde demostraron, con ayuda del telescopio EHT, la capacidad para estudiar los agujeros negros, con una alta resolución.

Las observaciones presentaron una sombra oscura, rodeada por un brillante anillo de fotones. Las mejoras del EHT permitirán una exploración más profunda de las regiones de bajo fondo, en particular la sombra interna, definida como el horizonte ecuatorial (efecto lente). La conclusión es que los agujeros negros supermasivos se transforman en potentes sondas para la aniquilación de materia oscura.

Domenico Sapone, académico de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la U. de Chile comentó estos hallazgos, que cambiarán la forma de referirse a los agujeros negros. “Es una manera innovadora de descubrir qué es la materia oscura. En el universo, tenemos la necesidad de añadir más materia de la que vemos. Y, midiendo los movimientos gravitatorios de las galaxias, necesitamos poner más materia para justificar nuestras observaciones y saber bien qué es esta materia oscura y si está allá de verdad”, señaló el experto a Let’s Get Physical.

“Entonces, este grupo de científicos tuvieron una idea muy linda para saber si existe materia oscura. Si comprimimos mucho esta materia en un lugar pequeño, que es supuestamente el agujero negro, esta no puede aniquilarse entre sí y puede producirse una energía en forma de luz. Entonces, desde el punto de vista, de la cosmología, es muy relevante y ojalá se pueda medir porque daría una ventana nueva para observar la materia oscura”. Domenico Sapone, académico de la U. de Chile.

Esta hipótesis funciona para explicar algo que aún no se entiende sobre las dinámicas del universo. La materia oscura está difundida por toda la galaxia. Pero la densidad, es decir, la distancia entre las partículas es muy grande. Entonces, la probabilidad de que dos partículas interactúen es muy baja. “Pero si juntamos todas estas partículas en un lugar muy pequeño, la probabilidad aumenta. Entonces, (los investigadores) quieren jugar con eso, lo que es una idea brillante”, indicó Sapone.

Cúmulo de antenas

El importante trabajo investigativo analizó la morfología de la imagen del agujero negro y realizó cálculos de propagación electrón-positrón en fondos de plasma, derivados de simulaciones magnetohidrodinámicas generales, estableciendo restricciones estrictas para la aniquilación de materia oscura. “El título del trabajo es muy lindo, porque aún tenemos en mente la primera foto que el EHT hizo de un agujero negro en el año 2019”, recordó Domenico Sapone.

La parte más grande del experimento -indicó el experto- es la capacidad de distinguir objetos en el diámetro del telescopio. “Entonces, más grande el diámetro, más aumenta la resolución angular. Y claro, el EHT está compuesto de un montón de antenas, por varias partes del mundo, que funcionan prácticamente con una interferometría, es decir, es como tener un telescopio gigante. Es un experimento poco global de la Tierra”, mencionó el académico.

Finalmente, Domenico Sapone afirmó que esta investigación significa un cambio de paradigma en lo que se refiere a investigaciones del universo, debido a que están involucrados varios sitios de investigación, entre ellos el observatorio ALMA (Chile). “Nos permite observar, a los que estamos en un lugar pequeño, y crear una colaboración muy grande. Pero, además, convencer, ya que la física requiere contestar preguntas muy difíciles y para ello necesitamos cosas muy grandes”, sentenció.