Durante aproximadamente una hora, en la noche del 18 de diciembre de 2019, una estrella de la Gran Nube de Magallanes aumentó suavemente su brillo y después regresó a la normalidad. No hubo una explosión ni volvió a registrarse una variación similar. Algo había pasado por delante y su gravedad había magnificado la luz que llegaba hasta la Tierra.
Ese misterioso objeto recibió el nombre de Phoebe y ahora protagoniza uno de los interrogantes más llamativos de la astronomía: podría tratarse de un planeta errante, del primer planeta extragaláctico detectado mediante este método o, en el escenario más exótico, de un agujero negro primordial formado durante los primeros instantes posteriores al Big Bang.
El fenómeno que permitió detectarlo se conoce como microlente gravitacional y surge de una de las predicciones de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein.
Cuando un objeto compacto y con suficiente masa pasa entre un observador y una estrella distante, su gravedad curva y magnifica temporalmente la luz proveniente de esa estrella. El resultado es un aumento de brillo con características particulares, diferente al provocado por una estrella variable, una llamarada o un asteroide.
Astrónomos de la Universidad de Swinburne, en Melbourne, identificaron el fenómeno al analizar los datos de un relevamiento de alta cadencia de la Gran Nube de Magallanes. Para el equipo, las características observadas correspondían a un auténtico evento de microlente. El desafío pasó entonces por determinar qué objeto había provocado el fenómeno.
Las hipótesis principales son tres.
Phoebe podría ser un planeta flotante expulsado de su sistema y condenado a desplazarse sin una estrella alrededor de la cual orbitar. También podría pertenecer a la propia Gran Nube de Magallanes. En ese caso, se convertiría en el primer planeta extragaláctico encontrado mediante microlentes.
Pero existe una tercera posibilidad mucho más extraordinaria: que sea un agujero negro primordial.
A diferencia de los agujeros negros estelares, que se originan a partir del colapso de estrellas, estos objetos hipotéticos podrían haberse formado debido a fluctuaciones de densidad ocurridas durante las primeras fracciones de segundo posteriores al Big Bang, mucho antes de la aparición de las primeras estrellas.
La duración del evento ofrece una de las pistas fundamentales. Las escalas de tiempo de una microlente están relacionadas con la masa del objeto que provoca el efecto: cuanto menor es su masa, más rápidamente atraviesa la línea de visión y más breve resulta el aumento del brillo.
El fenómeno atribuido a Phoebe duró alrededor de 60 minutos, cerca del límite de detección de los relevamientos actuales. A partir de esa duración, el equipo calculó que el objeto tendría una masa equivalente aproximadamente a tres veces la de la Luna.
Esa estimación lo coloca muy por debajo de la masa de un agujero negro originado por el colapso de una estrella. Los agujeros negros estelares tienen una masa mínima aproximada de cinco veces la del Sol, mientras que Phoebe se encontraría varios órdenes de magnitud por debajo.
De confirmarse que realmente es un agujero negro, entonces, la explicación propuesta es que tendría que pertenecer a una categoría completamente diferente: los agujeros negros primordiales.
Los investigadores también calcularon las probabilidades de que el objeto pertenezca a diferentes poblaciones posibles: estrellas de la Vía Láctea, estrellas de la Gran Nube de Magallanes o el halo de materia oscura que las rodea.
Según esos cálculos, la hipótesis vinculada con el halo de materia oscura resulta 100.000 veces más probable que las alternativas asociadas con materia estelar normal.
Esto no significa que la verdadera naturaleza de Phoebe esté definitivamente resuelta. El objeto fue detectado indirectamente por el efecto gravitacional que produjo durante aproximadamente una hora, y las tres explicaciones permanecen planteadas como posibilidades.
Pero si la interpretación del agujero negro primordial finalmente se sostiene, las implicancias serían extraordinarias.
Phoebe podría encontrarse entre los objetos más antiguos detectados: un cuerpo surgido antes de las primeras estrellas y de los primeros átomos, durante las etapas iniciales del universo.
Después de permanecer durante unos 13 mil millones de años desplazándose por el espacio, su presencia habría quedado registrada durante apenas una hora, no por emitir luz propia, sino por la manera en que su gravedad desvió y magnificó la luz de una estrella distante.