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Encuentran solución para estrellas de bosones a partir de la Teoría de la Relatividad

Michel Olguín Lacunza/Francisco Medina
En el centro de la galaxia existe un objeto miles de millones de veces la masa del Sol, quizá podría ser una estrella de bosones

En el centro de la galaxia existe un objeto del tamaño de miles de millones de veces la masa de nuestro Sol, pero compactado en un volumen muy pequeño. A su alrededor orbitan estrellas atraídas por su gravedad. Para los astrónomos, la explicación más sencilla es que se trata de un agujero negro, pero al no existir evidencia física no pueden asegurarlo, quizá, sea una estrella de bosones.

¿Qué diferencia tiene un agujero negro de una estrella de bosones? En entrevista para UNAM Global, Juan Carlos Degollado, investigador del Instituto de Ciencias Físicas de la UNAM, explicó que los agujeros negros se forman al final de la vida de las estrellas.

Por ejemplo, cuando una supernova agota el combustible en su núcleo se convierte en una estrella de neutrones, posteriormente, se colapsa para ser un agujero negro, donde todo a su alrededor es atraído por su gran fuerza de gravedad y ni siquiera la luz —que viaja a 300 mil kilómetros por segundo— puede escapar.

En cambio, una estrella de bosones es un objeto que existe hipotéticamente en el Universo y posee características muy semejantes a las estrellas de neutrones.

El Bosón de Higgs fue descubierto por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC). La comunidad científica piensa que se trata de una partícula que brinda la materia a su masa en los sentidos de gravedad e inercia.

Las estrellas de bosones son formadas por estas partículas, pero su gran volumen se compacta en un pequeño espacio. Por ejemplo, como si el Sol se comprimiera en una montaña. De tal forma que pueden imitar a las estrellas de neutrones, e incluso, a los agujeros negros, añadió el investigador.

Probablemente, su formación surgió de una nube primigenia compuesta de bosones que debido a su atracción de gravitación se comprimió para formar esta estrella.

“Si observamos únicamente las estrellas que están a su alrededor, no sabemos si es una estrella de bosones. Confiamos que es un agujero negro porque es la solución más sencilla, pero en realidad no podemos ir al centro de la galaxia para comprobarlo”.

¿Cómo las detectan? A decir del investigador universitario, pueden identificarlas por la forma en cómo se mueven. Actualmente, existen telescopios diseñados con alta resolución para observar estos objetos de vecindades cercanas. “Así podremos saber si lo que está en el centro de la galaxia es un agujero negro o no”.

La investigación

En 1915, Albert Einstein publicó sus ecuaciones de la Teoría de la Relatividad donde explicaba que la fuerza gravitacional surge de la atracción de dos masas dependiendo del tamaño que tenga y la distancia a la que estén.

Así, mostró que se trata de una interacción entre el espacio-tiempo y las masas que lo deforman. Esto sustituyó la postura del matemático Isaac Newton.

Desde entonces, diferentes soluciones surgieron para describir objetos compactos del espacio sideral que imponen simetrías en el espacio y tiempo. De hecho, en los 60 surgió la solución para describir los agujeros negros.

En la actualidad, el Instituto de Ciencias Físicas, en colaboración con la Universidad de Guanajuato, Universidad Michoacana de San Nicolás Hidalgo e investigadores de Argentina, encontraron una solución para la estrella de bosones con un parámetro que simula el momento angular (cuando gira).

Se trata de soluciones a las ecuaciones de Einstein que describen una estrella formada por estas partículas llamadas bosones, donde tenemos el parámetro extra que indica su rotación.

Este planteamiento es novedoso porque anteriormente el estudio de las estrellas de bosones era sólo esférico, y la solución no dependía de las partes angulares del tiempo, concluyó el investigador universitario.

 

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