Un grupo de científicos del Instituto de Física Nuclear de la Academia Rusa de Ciencias ha desarrollado un modelo matemático que describe el comportamiento de las hipotéticas partículas de la materia oscura dentro de los halos galácticos. Los expertos han concluido que con el tiempo la materia oscura puede formar gotitas esféricas de condensado cuántico, algo que hasta ahora se consideraba imposible, informa el portal Phys.org.

Los investigadores observaron que las partículas de materia oscura, si se trata de bosones (partículas que pueden estar en el mismo estado cuántico) con una masa suficientemente pequeña, pueden formar —debido a sus interacciones gravitacionales— un condensado de Bose-Einstein en los halos de galaxias enanas formados solo por la materia oscura.

El condensado de Bose-Einstein es un estado de partículas cuánticas que tienen un nivel de energía bajo. Puede ser generado en laboratorio a bajas temperaturas a partir de átomos comunes. Este estado de materia exhibe propiedades únicas, como la superfluidez. La materia oscura con poca energía en la galaxia tiene baja velocidad y alta concentración, por lo que en estas condiciones debe poder formar el condensado de Bose-Einstein.

“En nuestro trabajo, simulamos el movimiento de un gas cuántico de luz, partículas de materia oscura que interactúan gravitacionalmente. (…) Después de un período muy largo de tiempo, las partículas formaron espontáneamente un condensado, que inmediatamente se convirtió en una gota esférica, una estrella Bose [o una estrella de bosones, un coágulo gigante del condensado de Bose-Einstein] bajo el efecto de la gravedad”, explicó uno de los autores del estudio, Dmitri Levkov.

Al igual que el resto de compañeros, Levkov concluyó que el condensado de Bose-Einstein puede formarse en los centros de halos de galaxias enanas en un lapso de tiempo más corto que el de la vida del universo, lo que significa que las estrellas de bosones podrían existir en estos momentos. Hay una hipótesis que apunta a que el condensado de Bose-Einstein podría haberse formado en el universo temprano mucho antes de la formación de las galaxias, pero actualmente no existe evidencia confiable de ello.

Los científicos señalan que las estrellas Bose pueden ser la fuente de explosiones de radio rápidas que actualmente no tienen una explicación cuantitativa. Las partículas de materia oscura, llamadas axiones, interactúan con los campos electromagnéticos muy débilmente y pueden descomponerse en los radiofotones. Aunque este efecto es muy pequeño, dentro de la estrella Bose puede amplificarse de forma resonante, como en un láser, y provocar estallidos de radio gigantes.

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