La naturaleza de la materia oscura, que aparentemente constituye el 80% de la masa de las partículas del universo, sigue siendo uno de los grandes misterios sin resolver de las ciencias actuales. La falta de evidencia experimental, lo que podría permitirnos identificarlo con una u otra de las nuevas partículas elementales predichas por los teóricos, así como el reciente descubrimiento de ondas gravitacionales provenientes de la fusión de dos agujeros negros (con masas 30 veces mayores que la del Sol) por LIGO (el Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser) han reavivado el interés en la posibilidad de que la materia oscura pueda tomar la forma de agujeros negros primordiales con masas entre 10 y 1000 veces la del Sol.

Agujeros negros primordiales, que se habría originado en fluctuaciones de alta densidad de materia durante los primeros momentos del Universo, son en principio muy interesantes. A diferencia de los que se forman a partir de estrellas, cuya abundancia y masas están limitadas por modelos de formación y evolución estelar, Los agujeros negros primordiales podrían existir con una amplia gama de masas y abundancias. Se encontrarían en los halos de las galaxias, y el encuentro ocasional entre dos de ellos con masas 30 veces mayores que la del Sol, seguida de una fusión posterior, podría haber dado lugar a las ondas gravitacionales detectadas por LIGO.

"Efecto de microlente"

Si hubiera un número apreciable de agujeros negros en los halos de las galaxias, algunos de ellos interceptan la luz que viene hacia nosotros desde un cuásar distante. Debido a sus fuertes campos gravitacionales, su gravedad podría concentrar los rayos de luz, y provocar un aumento en el brillo aparente del quásar. Este efecto, conocido como "microlente gravitacional" es mayor cuanto mayor es la masa del agujero negro, y la probabilidad de detectarlo sería mayor cuanto mayor sea la presencia de estos agujeros negros. Entonces, aunque los agujeros negros en sí mismos no se pueden detectar directamente, serían detectados por aumentos en el brillo de los cuásares observados.

Sobre esta suposición, un grupo de científicos ha utilizado el efecto de microlente en los cuásares para estimar el número de agujeros negros primordiales de masa intermedia en las galaxias. El estudio, dirigido por el investigador del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y la Universidad de La Laguna (ULL), Evencio Mediavilla Gradolph, muestra que las estrellas normales como el Sol provocan los efectos de microlente, descartando así la existencia de una gran población de agujeros negros primordiales con masa intermedia.

Simulaciones por computadora

Usando simulaciones por computadora, han comparado el aumento de brillo, en luz visible y en rayos X, de 24 cuásares distantes con los valores predichos por el efecto de microlente. Han descubierto que la fuerza del efecto es relativamente baja, como se esperaría de objetos con una masa entre 0.05 y 0.45 veces la del Sol, y muy por debajo de la de los agujeros negros de masa intermedia. Además, han estimado que estas microlentes forman aproximadamente el 20% de la masa total de una galaxia, equivalente a la masa que se espera encontrar en las estrellas. Entonces sus resultados muestran que, con alta probabilidad, son las estrellas normales y no los agujeros negros primordiales de masa intermedia los responsables de la microlente observada.

"Este estudio implica" dice Evencio Mediavilla, "que no es en absoluto probable que los agujeros negros con masas entre 10 y 100 veces la masa del Sol constituyan una fracción significativa de la materia oscura". Por esa razón los agujeros negros cuya fusión fue detectada por LIGO probablemente fueron formados por el colapso de estrellas, y no eran agujeros negros primordiales ".

Los astrónomos que participan en esta investigación incluyen a Jorge Jiménez-Vicente y José Calderón-Infante (Universidad de Granada) y José A. Muñoz Lozano, y Héctor Vives-Arias, (Universidad de Valencia).