Objetos astrofísicos oscuros y exóticos podrían estar ocultos en el espacio interestelar, y una nueva propuesta describe cómo encontrarlos: observar fijamente, y durante mucho tiempo.
Aún no sabemos qué es la materia oscura, aunque sospechamos firmemente de su existencia. Observamos evidencia circunstancial en todas partes, desde las velocidades de rotación de las galaxias hasta el crecimiento de las estructuras más grandes del cosmos. Durante décadas, los cosmólogos han pensado que la materia oscura es una especie de partícula exótica, desconocida para el Modelo Estándar de la física de partículas. Esta extraña partícula no interactuaría con la luz, ni realmente con nada más, excepto a través de su influencia gravitatoria.
Podría ser que la materia oscura no esté compuesta por billones de partículas diminutas que vuelan por el universo. En cambio, podría estar formada por agrupaciones de objetos mucho más grandes. En particular, los investigadores detrás de un nuevo estudio, publicado en noviembre de 2025 en el servidor de acceso abierto arXiv, investigaron dos tipos de objetos exóticos.
El primero se conoce como estrella de bosones. En este modelo, la materia oscura está hecha de una partícula ultra-ultra-ultra ligera, potencialmente millones de veces más ligera que los neutrinos, las partículas más ligeras conocidas. Serían tan ligeras que su naturaleza cuántica las haría parecer más como ondas a escalas galácticas que como partículas individuales. Pero estas ondas a veces se agruparían y se acumularían, atrayéndose con su propia gravedad, sin colapsar.
Otra posibilidad se llama Q-balls (bolas Q). En este modelo, la materia oscura no es una partícula en absoluto, sino un campo cuántico que impregna todo el espacio y el tiempo. Debido a una propiedad especial de este campo, podría desprenderse ocasionalmente, creando bolas gigantescas, estables y con forma de bulto que vagan por el cosmos como un trozo de harina flotando en una salsa que no se ha mezclado bien.
Tanto las estrellas de bosones como las bolas Q, que se engloban bajo el término más general de objetos astrofísicos oscuros exóticos (EADOs), son difíciles de detectar. Son grandes, aproximadamente del tamaño de una estrella, pero no emiten luz propia, lo que las hace casi invisibles en nuestros escaneos del cosmos.
Pero los astrónomos han descubierto una forma en que los EADOs pueden delatar su presencia: el microlensing (lente gravitacional). Si una bola Q o una estrella de bosones pasara entre nosotros y una estrella distante, la fuerte gravedad del EADO haría que la luz de la estrella actuara como una lente gravitacional. Desde nuestra perspectiva, haría que la estrella pareciera saltar repentinamente a su posición y luego volver rápidamente a la normalidad.
Así que todo lo que tendríamos que hacer es observar fijamente a un montón de estrellas durante mucho tiempo y esperar tener suerte. Afortunadamente, tenemos justo el instrumento para el trabajo. La misión del telescopio espacial Gaia era precisamente eso: observar fijamente a un montón de estrellas durante mucho tiempo.
Los astrónomos detrás del estudio proponen una campaña utilizando datos de Gaia para buscar bolas Q y estrellas de bosones buscando su señal única de “arma homicida” de saltos repentinos en las posiciones estelares. Dependiendo de cuántas haya, Gaia podría haber observado hasta varios miles de EADOs.
Pero si no están ahí, la misma campaña produciría límites estrictos sobre las contribuciones de las bolas Q y las estrellas de bosones a la imagen general de la materia oscura. En cualquier caso, observar en la oscuridad nos enseñaría algo.
