En diciembre de 2019, una estrella situada en la Gran Nube de Magallanes aumentó su brillo de una forma muy extraña. No explotó, no parpadeó como una estrella activa y sus vecinas no hicieron nada parecido. Algo invisible pasó por delante y dobló su luz durante un breve instante cósmico.
Ahora, un equipo liderado por Renee Key, de la Universidad de Swinburne, ha presentado un análisis que convierte ese destello en un candidato muy serio a agujero negro primordial. El objeto ha sido bautizado como Phoebe y, según el estudio, podría tener una masa de unas tres lunas. La palabra clave aquí es «podría», porque todavía no es una confirmación definitiva. Pero si lo fuera, estaríamos ante algo nacido muchísimo antes de los primeros átomos. No es poca cosa.
Una estrella que parpadeó
El equipo observó durante cinco noches la Gran Nube de Magallanes con DECam, la Cámara de Energía Oscura instalada en el telescopio Víctor M. Blanco de 4 metros, en Cerro Tololo, Chile. Es una cámara de gran campo pensada para captar enormes zonas del cielo con mucha precisión.
La señal apareció el 18 de diciembre. La luz de una sola estrella subió de forma suave y simétrica, mientras las estrellas cercanas siguieron igual. Luego no volvió a repetirse. Eso ya descartaba algunas explicaciones fáciles, aunque en astronomía casi nunca conviene cantar victoria demasiado pronto.
Cómo se ve algo invisible
La técnica se llama microlente gravitacional. En palabras sencillas, si un objeto con masa pasa justo entre nosotros y una estrella lejana, su gravedad curva la luz de esa estrella y la hace parecer más brillante durante un tiempo. Es como una lupa, pero fabricada por la gravedad.
La NASA explica este fenómeno como una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo causada por la masa. No vemos el objeto que pasa por delante, vemos su huella en la luz. Y ahí está la gracia. Es una forma de detectar planetas errantes, estrellas débiles, agujeros negros o cuerpos que no emiten luz propia.
El peso de Phoebe
La duración de la señal es una pista fundamental. Cuanto menor es la masa del objeto que hace de lente, más breve suele ser el evento. En el caso de Phoebe, el tiempo característico de Einstein fue de unos 60 minutos, uno de los más rápidos y de menor masa detectados hasta ahora.
El modelo bayesiano del equipo interpreta Phoebe como un posible agujero negro primordial de 0,032 masas terrestres, aproximadamente tres veces la masa de la Luna. La cifra tiene incertidumbres importantes, pero sirve para colocar el objeto en una zona muy rara. Es demasiado pequeño para ser una estrella y tampoco encaja con un agujero negro formado por el colapso de una estrella masiva.
Tres explicaciones posibles
Los investigadores manejan tres escenarios. Phoebe podría ser un planeta errante de la Vía Láctea, expulsado de su sistema y vagando solo. También podría ser un objeto parecido, pero situado en la propia Gran Nube de Magallanes. En ese caso, sería un caso muy llamativo de microlente extragaláctica causada por un cuerpo de masa planetaria.
La tercera opción es la más extraña. Phoebe podría estar en el halo de materia oscura asociado a la Vía Láctea y a la Gran Nube de Magallanes. En ese caso, no hablaríamos de un planeta, sino de un agujero negro primordial, un objeto hipotético formado en los primeros momentos del Universo. Y ahí es donde la historia cambia de escala.
La pista de la materia oscura
El análisis de profundidad óptica favorece con mucha fuerza el escenario del halo oscuro. Según el equipo, Phoebe es más de cinco órdenes de magnitud más probable como parte de la distribución de materia oscura que como parte de las poblaciones estelares de la Vía Láctea o de la Gran Nube de Magallanes. Traducido, hablamos de más de 100.000 veces.
Pero cuidado. Esto no significa que la materia oscura ya esté resuelta ni que se haya demostrado la existencia de estos agujeros negros primordiales. La propia microlente tiene una limitación incómoda, detecta el efecto del objeto, pero no revela directamente su naturaleza. Es una pista potente, no una fotografía del culpable.
Por qué sería tan antiguo
Los agujeros negros primordiales no se formarían como los agujeros negros normales, que nacen cuando mueren estrellas muy masivas. Se habrían creado por fluctuaciones de densidad en el Universo temprano, cuando todo era mucho más caliente, denso y extremo.
El estudio señala que, si Phoebe es realmente un agujero negro primordial, se habría formado antes de la nucleosíntesis del Big Bang. Dicho sin rodeos, antes de que el Universo fabricara los primeros núcleos ligeros y muchísimo antes de que existieran los átomos tal y como los entendemos hoy. Por eso los autores hablan de una posible ventana a la física de la inflación.
Lo que falta por comprobar
El trabajo todavía figura como prepublicación en arXiv y ha sido enviado a MNRAS, con comentarios abiertos. Eso importa, porque no estamos ante una sentencia final grabada en piedra, sino ante un candidato fuerte que necesita más pruebas y más eventos similares.
Los propios investigadores piden más observaciones de alta cadencia y en muchas líneas de visión distintas. También señalan que telescopios como Roman y el Observatorio Vera C. Rubin podrían ayudar a encontrar más señales de este tipo. Si aparecen muchas Phoebe, el misterio dejará de ser una anécdota y empezará a parecer una población real.
Un misterio útil
Por ahora, Phoebe sigue siendo una candidata. Puede que sea un planeta errante muy difícil de explicar en esa línea de visión, o puede que sea una pieza diminuta y antiquísima de la materia oscura. Lo interesante es que ambas opciones obligan a mirar mejor el cielo.
Una estrella parpadeó durante alrededor de una hora y quizá nos enseñó algo que llevaba escondido desde el origen del Universo.
El estudio ha sido publicado como prepublicación en arXiv.
