Investigadores han desarrollado un modelo analítico relativista para estrellas de neutrones que incorpora un núcleo mixto de materia ordinaria y materia oscura. En este modelo, ambas materias coexisten como fluidos incompresibles perfectos e independientes, interactuando únicamente a través de la geometría del espacio-tiempo. La materia ordinaria se extiende por toda la estrella, mientras que la materia oscura se confina exclusivamente al núcleo, formando una envoltura de materia ordinaria pura alrededor de este núcleo mixto.

La principal novedad de este trabajo es la capacidad de mantener el sistema analíticamente tratable, a pesar de la complejidad de una estructura de doble fluido en el núcleo y una interfaz interna. Esto ha permitido obtener expresiones explícitas para las presiones y las funciones métricas, facilitando el estudio directo de cómo la fracción de materia oscura y el tamaño relativo del núcleo afectan las propiedades de la estrella. El modelo también ha permitido determinar el espacio de parámetros físicamente admisible y derivar una compacidad crítica similar a la de Buchdahl, ligada a la divergencia de la presión central, cuyo valor depende de la densidad relativa de materia oscura y del tamaño del núcleo mixto.

El análisis de la relación masa-radio revela que configuraciones con la misma compacidad global pueden presentar distribuciones internas de materia muy distintas. En el límite de un solo fluido, el modelo recupera la estrella de densidad constante de Schwarzschild y su valor crítico estándar de 2M/R = 8/9. Esta construcción no solo proporciona una descripción analíticamente controlada de un segundo componente confinado al núcleo, sino que también sirve como un valioso punto de referencia para identificar tendencias cualitativas que podrán ser exploradas en modelos más realistas de estrellas de neutrones con materia oscura, cuyo tratamiento detallado escapa al alcance de este trabajo.