En la búsqueda de respuesta a uno de los mayores enigmas del Universo —la naturaleza de la materia oscura— los astrónomos han puesto su atención en las enanas blancas. Estos compactos restos de estrellas que han finalizado su ciclo vital se han convertido en un auténtico laboratorio para poner a prueba teorías sobre partículas hipotéticas conocidas como axiones. A ellas se les atribuye la capacidad de explicar la masa invisible que, según los cálculos, constituye la mayor parte de la materia del Universo.
Los axiones fueron propuestos por físicos hace ya varias décadas como una solución al problema de la interacción fuerte. Sin embargo, hasta ahora no se ha encontrado evidencia directa de su existencia. Tras varios intentos fallidos de detectarlos en aceleradores de partículas, los científicos centraron su atención en objetos cósmicos donde estos axiones podrían manifestarse de otra manera.
En noviembre de 2025, un grupo de investigadores publicó un estudio en el que utilizó datos archivados del telescopio espacial Hubble para analizar enanas blancas en el cúmulo globular 47 Tucanae (47 Tucanae). Su objetivo: averiguar si los axiones, en caso de existir, podrían acelerar el enfriamiento de estas estrellas.
La teoría de los axiones
Según algunos modelos, los axiones pueden generarse en el interior de las enanas blancas debido a la interacción con los electrones. En el interior de estas estrellas, los electrones se mueven a velocidades enormes, casi alcanzando la velocidad de la luz. Si realmente surgen axiones en estas condiciones, deberían llevarse parte de la energía, haciendo que las enanas blancas se enfríen más rápido de lo que predicen los modelos estándar.
Para comprobar esta hipótesis, los científicos recurrieron a complejas simulaciones por ordenador que modelan la evolución de las enanas blancas considerando la posible influencia de los axiones. Calcularon cómo deberían variar la temperatura y el brillo de la estrella con el tiempo si los axiones realmente se llevaran parte de su energía.
Análisis de los datos
Para contrastar la teoría, se requirieron observaciones precisas. Los cúmulos globulares, como 47 Tucanae, son óptimos para estos estudios: todas las enanas blancas en su interior tienen aproximadamente la misma edad, lo que permite comparar su evolución sin variables adicionales. Los astrónomos analizaron datos obtenidos por el telescopio Hubble para determinar cuán rápido se enfrían estas estrellas.
Los resultados fueron inesperados. A pesar de las previsiones, no se hallaron señales de enfriamiento acelerado que pudieran atribuirse a los axiones. Esto permitió establecer nuevos límites sobre la posibilidad de que los electrones generen axiones en el interior de las enanas blancas.
Repercusiones del hallazgo
La investigación demostró que, si los axiones existen, su interacción con los electrones es extremadamente débil. Según los cálculos, la probabilidad de este fenómeno no supera un caso por cada billón. Esto no descarta por completo la existencia de axiones, pero convierte su detección en un desafío aún mayor para físicos y astrónomos.
Sin embargo, los datos obtenidos han reducido significativamente el rango de parámetros en el que los axiones pueden manifestarse. Ahora, los científicos deberán buscar nuevas formas de detectar estas partículas, posiblemente recurriendo a otros objetos cósmicos o desarrollando métodos de observación aún más sensibles.
Mirando hacia el futuro
Por ahora, los axiones siguen siendo una de las partículas hipotéticas más enigmáticas, capaces de arrojar luz sobre la naturaleza de la materia oscura. Las enanas blancas, a pesar de representar el fin de su ciclo estelar, continúan ayudando a los científicos a desvelar los misterios del Universo. Cada nuevo experimento, incluso si no arroja los resultados esperados, acerca a la ciencia a resolver cuestiones fundamentales sobre la estructura del mundo.
Si no lo sabías, los axiones son partículas elementales hipotéticas propuestas en 1977 para explicar el llamado problema de la violación CP fuerte en la física de partículas elementales. Desde entonces, se han convertido en uno de los principales candidatos a conformar la materia oscura. A pesar de décadas de búsqueda, ningún experimento ha confirmado aún su existencia. El estudio de las enanas blancas es solo uno de los muchos enfoques mediante los cuales los científicos tratan de encontrar indicios de estas elusivas partículas.
