Los agujeros negros primordiales creados durante la inflación cósmica podrían dar cuenta de la materia oscura. El rango de masas a explorar es enorme, desde la masa de Planck hasta la masa de los agujeros negros supermasivos. Hay muchos límites de exclusión que excluyen casi todo el rango, pero algunos son más firmes que otros. Por ello, se acepta que sólo quedan cuatro ventanas por explorar en este enorme rango de masas.
La figura muestra estos cuatro rangos (escenarios A, B, C y D).
El escenario (A) es el más prometedor, y ahora está de moda gracias a LIGO, el rango de masas estelares entre una y mil veces la masa del Sol; los resultados de LIGO/Virgo en los próximos años podrán excluirlos, en su defecto confirmarlos.
El escenario (B) son los agujeros negros de masa sublunar sublunar, en el rango 1020 g < M < 1024 g; hay límites de exclusión basados en estrellas de neutrones y enanas blancas, pero no están libres de discusión. El escenario (C) son los agujeros negros de tamaño subatómico, con masas en el rango 1016 g < M < 1017 g; el rango es muy estrecho lo que hace esta propuesta poco plausible, pero difícil de excluir. Y el escenario (D), los agujeros negros con la masa de Planck, más o menos una masa M ∼ 10−5 g; por desgracia fuera de lo que se puede chequear mediante observaciones no gravitacionales.
Los interesados en una discusión detallada de estos límites de exclusión y su futuro cercano disfrutarán del artículo de Bernard Carr, Florian Kuhnel, Marit Sandstad, “Primordial Black Holes as Dark Matter,” arXiv:1607.06077 [astro-ph.CO]. En este blog ya he discutido este asunto en varias ocasiones; por ello ya sabrás que en mi opinión, se puede descartar que los agujeros negros primordiales den cuenta de toda la materia oscura, aunque podrían contribuir cierto porcentaje.
Habrás visto en muchos sitios figuras de exclusión como ésta. Excluyen los tres escenarios A, B y C. Pero hay que tener cuidado, ya que todos los límites de exclusión no son igual de firmes y algunos de ellos han sido puestos en duda.
El artículo de Carr et al. discute en detalle estas dudas y nos ofrece la opinión de que, por ahora, no se pueden excluir con rigor dichos tres escenarios.
Su artículo es interesante y permite focalizar futuros estudios en estas regiones. En este blog estaré al tanto de dichos resultados conforme se vayan publicando.
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