Tom Broadhurst, investigador Ikerbasque en la UPV/EHU, acaba de publicar un artículo en la prestigiosa revista Physical Review Letters en el que se estudian los cúmulos estelares a través de simulaciones.
En este trabajo, mediante nuevas simulaciones de materia oscura como condensado de Bose-Einstein, se muestra que los núcleos oscuros desconcertantes de las galaxias enanas pueden interpretarse como ondas de solitón que oscilan continuamente, haciendo que los cúmulos de estrellas en estas galaxias se muevan aleatoriamente dentro del núcleo.
Las simulaciones de materia oscura bosónica ultraligera, ∼10−22 eV, exhiben una estructura rica en forma de onda, que incluye un núcleo de solitón dentro de un halo circundante que se interfiere continuamente en la escala de De Broglie. En este artículo se muestra que, como consecuencia inherente, el solitón sufre un movimiento aleatorio confinada en la base del potencial de halo. Esto es significativo para el destino del antiguo cúmulo estelar central en Eridanus II, ya que el solitón agitado sacude gravitacionalmente el cúmulo estelar dentro y fuera del solitón en una escala de tiempo de ∼100 Myr, por lo que puede ocurrir una interrupción total de la marea del cúmulo estelar dentro de ∼1 Gyr. Este efecto destructivo puede ser mitigado por el despojo de marea del halo de Eridanus II, reduciendo así la agitación, dependiendo de su órbita alrededor de la Vía Láctea. Las simulaciones realizadas muestran que la marea de la Vía Láctea afecta el halo mucho más que el solitón, por lo que el cúmulo estelar en Eridanus II puede sobrevivir durante más de 5 Gyr dentro del solitón si se forma después de una separación significativa del halo.
Tal comportamiento es exclusivo de esta forma de materia oscura en forma de onda compuesta de bosones ultraligeros, que favorece las ideas de la teoría de cuerdas que van mucho más allá del modelo estándar de física de partículas.
Para más información: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.201301
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