El Universo es tan inmenso, tan abismal, que sus sonidos retumban entre las estrellas. Hay señales que atraviesan el Universo durante miles de millones de años y que, cuando por fin conseguimos detectarlas, pueden contarnos cosas que ocurrieron prácticamente en los primeros momentos de la historia cósmica. Es el caso de un misterioso fondo de ondas gravitacionales que podría esconder información sobre cómo nacieron los primeros agujeros negros supermasivos.
Un nuevo estudio de investigadores de la Universidad de Colgate apunta a una posibilidad especialmente llamativa: parte de ese «zumbido» podría tener su origen en unas hipotéticas estrellas oscuras que existieron hace más de 13.000 millones de años. Aunque nunca se han observado directamente, estas estrellas podrían haber desempeñado un papel importante en la formación de los gigantescos agujeros negros que vemos en el Universo actual.
El sonido de unos ecos que podrían llegar desde los primeros agujeros negros del Universo
El fondo de ondas gravitacionales del que hablan los investigadores se detecta mediante las denominadas redes de púlsares, conocidas como Pulsar Timing Arrays (PTA). Estos objetos son estrellas de neutrones que giran a una velocidad enorme y emiten pulsos de radio con una precisión extraordinaria. Al estudiar pequeñas variaciones en el momento en el que esos pulsos llegan hasta la Tierra, los científicos pueden detectar el paso de ondas gravitacionales.
La explicación más aceptada hasta ahora es que este fondo procede principalmente de parejas de agujeros negros supermasivos que giran entre sí antes de fusionarse. Sin embargo, los investigadores querían saber algo más: ¿de dónde salieron originalmente esos agujeros negros tan enormes?
Aquí entran en escena las llamadas estrellas oscuras. Son objetos puramente hipotéticos que, en lugar de obtener su energía principalmente de la fusión nuclear como las estrellas normales, podrían haber estado alimentados por la interacción de partículas de materia oscura.
Algunas de estas estrellas podrían haber alcanzado una masa de hasta un millón de veces la del Sol, antes de colapsar y convertirse en las semillas de agujeros negros supermasivos. Con el paso de miles de millones de años, esos agujeros negros podrían crecer y terminar formando sistemas binarios capaces de producir las ondas gravitacionales.
Los cálculos realizados por los investigadores indican que, si estas estrellas oscuras hubieran existido con una determinada densidad en el Universo primitivo, sus descendientes podrían explicar una parte importante sobre los orígenes del Universo.
Lo más interesante es que esto reside en que la teoría nos permitiría estudiar indirectamente objetos que existieron durante el amanecer cósmico. Las ondas gravitacionales que llegan ahora hasta nosotros son una especie de eco de aquellos primeros gigantes.
Eso sí, las estrellas oscuras todavía no han sido confirmadas mediante observaciones directas. Por ahora son una posibilidad teórica que podría ayudar a explicar por qué algunos agujeros negros supermasivos aparecieron tan pronto en la historia del Universo.
Si las futuras observaciones de ondas gravitacionales son capaces de medir este fondo con mayor precisión, quizá podamos acercarnos un poco más a descubrir qué ocurrió realmente durante aquellos primeros cientos de millones de años.