Investigaciones recientes sugieren que los núcleos de las galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, pueden albergar una colosal estrella invisible compuesta de enigmática materia oscura 'difusa'. Esta estrella podría extenderse a miles de años luz, desafiando las nociones existentes sobre la composición galáctica.
Los científicos han reconocido durante mucho tiempo que una parte significativa de la masa de una galaxia se atribuye a la materia oscura no visible, pero su naturaleza exacta sigue siendo elusiva. Las teorías tradicionales proponen que la materia oscura consiste en partículas pesadas que rara vez, o nunca, interactúan con la luz o la materia ordinaria. Sin embargo, esta explicación no puede explicar la baja densidad observada en los núcleos galácticos, donde las simulaciones indican que la materia oscura debería acumularse, resultando en altas densidades.
Una solución propuesta es que la materia oscura está compuesta de partículas extremadamente ligeras, miles de millones de veces más ligeras que la partícula conocida, el neutrino. Los investigadores han denominado a estas partículas 'materia oscura difusa', que exhibe características de onda cuántica a escala galáctica. Esto les permite agruparse en enormes agregados, potencialmente formando estrellas oscuras.
Estas hipotéticas estrellas oscuras podrían tener tamaños que alcanzan miles de años luz mientras mantienen una masa relativamente baja debido a la naturaleza ligera de sus partículas constitutivas. En consecuencia, podrían residir en los núcleos galácticos, contribuyendo a su masa total sin crear densidades excesivas.
El estudio también enfatiza que las galaxias están compuestas de materia oscura y materia ordinaria, como nubes de gas y estrellas observables. Para investigar la relación entre la materia oscura difusa y la materia ordinaria, los investigadores desarrollaron un modelo simplificado de una galaxia con una cantidad sustancial de materia oscura difusa y una pequeña cantidad de gas ordinario.
Las simulaciones revelaron que la materia oscura difusa rápidamente se consolidó en un gran bulto en el centro de la galaxia, rodeado de nubes dispersas de materia oscura. Además, el gas ordinario se mezcló con la materia oscura difusa en el núcleo galáctico, dando lugar a la formación de una estrella fermiónica-bosónica, que alcanzó un tamaño asombroso de 10,000 años luz. Esta estrella permaneció casi invisible, con solo el gas ordinario emitiendo un tenue brillo.
Los investigadores creen que estas simulaciones respaldan la teoría de la materia oscura difusa en los núcleos galácticos. Los esfuerzos futuros se centrarán en crear modelos más complejos para comprender mejor cómo pueden aparecer las estrellas oscuras en los centros galácticos y facilitar su detección.