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Agujeros negros · PBH
Agujero negro primordial
Nacido en el primer segundo del universo, y quizá todavía aquí.
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¿Qué es un Agujero negro primordial?

Un agujero negro primordial se habría formado en la primera fracción de segundo tras el Big Bang, cuando el universo era lo bastante denso para que simples fluctuaciones de densidad colapsaran directamente en agujeros negros, sin estrella de por medio. No se ha confirmado ninguno, pero siguen siendo una de las preguntas abiertas más interesantes de la cosmología.

Cualquier otro agujero negro tiene un suelo de masa fijado por la física estelar: hacen falta al menos unas pocas masas solares de núcleo colapsado. Los primordiales no tienen ese suelo. Formados por el colapso de regiones sobredensas del universo temprano, podrían en principio abarcar un rango enorme, desde muy por debajo de la masa de un asteroide hasta miles de masas solares, con horizontes desde menores que un átomo hasta de kilómetros.

Eso los convierte en candidatos a materia oscura. Una población de agujeros negros primordiales de masa asteroidal sería invisible, gravitatoriamente correcta y no requeriría nada exótico. La mayor parte del rango de masas posible ha quedado cerrada por la observación —sondeos de microlente, el fondo cósmico de microondas, la supervivencia de los cúmulos estelares—, pero una ventana en torno a 10^17 a 10^22 kilogramos sigue tercamente abierta.

También traen un reloj incorporado. Stephen Hawking demostró en 1974 que los agujeros negros radian, con una temperatura inversamente proporcional a su masa, así que los pequeños se evaporan. Un agujero negro formado con unos 10^12 kilogramos estaría terminando de evaporarse ahora mismo, en un estallido de rayos gamma. Las búsquedas de esa firma exacta no han dado nada por el momento. El modelo muestra qué aspecto tiene un objeto sin disco de acreción: geometría pura, visible solo como un agujero en el cielo que curva a su alrededor la luz de las estrellas.

Formado< 1 s tras el Big Bang
Rango de masa10^-8 a 10^5 M(sol)
ConfirmadosNinguno todavía
De un vistazo
Masa
10^-8 - 10^5 M(sol)
Radio
del átomo al kilómetro
Temperatura
Resplandor de Hawking
Vida
fijada por la masa
Preguntas frecuentes

¿Qué es un agujero negro primordial?

Un agujero negro hipotético formado en las condiciones extremadamente densas del universo temprano, dentro del primer segundo tras el Big Bang, y no por el colapso de una estrella. No se ha confirmado ninguno.

¿Podrían ser la materia oscura?

Es posible. La mayor parte del rango de masas ha quedado descartada por microlentes y otras observaciones, pero una ventana en torno a las masas asteroidales sigue siendo viable y se está poniendo a prueba activamente.

¿Qué es la radiación de Hawking?

Una tenue emisión térmica predicha por Stephen Hawking en 1974, derivada de efectos cuánticos en el horizonte de sucesos. Su temperatura es inversamente proporcional a la masa, así que los agujeros negros pequeños se evaporan y los grandes son prácticamente eternos.

¿Cuánto tarda un agujero negro en evaporarse?

Escala con el cubo de la masa. Uno de unos 10^12 kilogramos se evapora en aproximadamente la edad actual del universo; uno de masa estelar tardaría del orden de 10^67 años, mucho más de lo que el universo ha existido.

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