Una explosión de agujero negro primordial podría revelar todas las partículas del universo

Un revolucionario estudio publicado el 10 de septiembre de 2025 en Physical Review Letters por físicos de la Universidad de Massachusetts Amherst calcula un 90% de probabilidad de detectar una explosión de un agujero negro primordial (PBH) en la próxima década. Este evento podría revelar todas las partículas del universo, desde electrones y quarks hasta la esquiva materia oscura, transformando nuestra comprensión del cosmos.

Estos agujeros negros, formados hace 13.800 millones de años, segundos después del Big Bang, son más ligeros que los estelares y podrían explotar emitiendo radiación detectable.

A diferencia de los agujeros negros comunes, que surgen del colapso de estrellas masivas en supernovas, los PBH nacieron en las condiciones caóticas del universo primitivo. Su densidad extrema atrapa casi todo, incluida la luz, pero su menor masa los hace propensos a evaporarse y explotar, según teorías recientes.

En 1974, Stephen Hawking propuso que los agujeros negros emiten radiación, perdiendo masa hasta culminar en un estallido final. Para los PBH, este proceso es más rápido debido a su menor tamaño, lo que los lleva a calentarse y emitir partículas en una explosión de rayos gamma.

“Nuestros telescopios actuales están listos para detectar esa radiación de Hawking”, explica Andrea Thamm, profesora adjunta de física en UMass Amherst y coautora del estudio.

Tradicionalmente, se creía que estas explosiones eran extremadamente raras, ocurriendo una vez cada 100.000 años. Sin embargo, el equipo de UMass Amherst replanteó esta idea, proponiendo un modelo que aumenta significativamente las probabilidades de observar un evento en la próxima década.

El modelo introduce una carga eléctrica oscura, basada en un hipotético “electrón oscuro” pesado, que estabiliza temporalmente a los PBH antes de su explosión.

Liderado por Michael Baker, Joaquim Iguaz Juan y Aidan Symons, el equipo sugiere que esta carga oscura podría hacer que las explosiones ocurran cada 10 años. “Si detectamos la radiación de Hawking, confirmamos un PBH”, afirma Iguaz Juan, investigador postdoctoral en UMass.

Una explosión de PBH ofrecería un catálogo completo de partículas subatómicas, incluidas las hipotéticas como la materia oscura. “Podríamos responder de dónde viene todo lo que existe”, dice Aidan Symons, estudiante de posgrado y coautor del estudio.

“No es seguro, pero con un 90% de probabilidad, debemos prepararnos”, advierte Michael Baker, profesor adjunto en UMass Amherst.

Si los telescopios captan esta explosión, se confirmaría la radiación de Hawking y se reescribiría la historia del universo. Este descubrimiento abriría la puerta a entender los cimientos de todo, desde lo conocido hasta lo inimaginable, marcando un hito en la física moderna.

Fuente: Physical Review Journals