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Revive teoría de que cada agujero negro contiene otro universo

Todos los agujeros negros encontrados hasta ahora en nuestro universo, desde el microscópico hasta el supermasivo, pueden ser puertas hacia realidades alternativas.

Según una nueva teoría alucinante, un agujero negro es en realidad un túnel entre universos, un tipo de agujero de gusano. La materia que atrae el agujero negro no se colapsa en un solo punto, como se ha predicho, sino que brota un “agujero blanco” en el otro extremo del negro, según la teoría.

El físico de la Universidad de Indiana Nikodem Poplawski presenta nuevos modelos matemáticos del movimiento en espiral de la materia que cae en un agujero negro. Sus ecuaciones sugieren que tales agujeros de gusano son alternativas viables a las “singularidades espacio-temporales” que Albert Einstein predijo que estarían en el centro de los agujeros negros.

Según las ecuaciones de Einstein para la relatividad general, las singularidades se crean cada vez que la materia en una región determinada se vuelve demasiado densa, como sucedería en el corazón ultradenso de un agujero negro.

La teoría de Einstein sugiere que las singularidades no ocupan espacio, son infinitamente densas y son infinitamente calientes, un concepto respaldado por numerosas líneas de evidencia indirecta pero aún tan extravagante que a muchos científicos les resulta difícil aceptar.

Si Poplawski está en lo correcto, es posible que ya no sea necesario.

Según las nuevas ecuaciones, la materia que los agujeros negros absorben y aparentemente destruyen en realidad es expulsada y se convierte en los bloques de construcción de galaxias, estrellas y planetas en otra realidad.

¿Los agujeros de gusano resuelven el misterio del Big Bang?

La noción de agujeros negros como agujeros de gusano podría explicar ciertos misterios en la cosmología moderna, dijo Poplawski.

Por ejemplo, la teoría del Big Bang dice que el universo comenzó como una singularidad. Pero los científicos no tienen una explicación satisfactoria de cómo tal singularidad podría haberse formado en primer lugar.

Si nuestro universo naciera de un agujero blanco en lugar de una singularidad, Poplawski dijo que “resolvería este problema de las singularidades de los agujeros negros y también la singularidad del Big Bang”.

Los agujeros de gusano también podrían explicar las explosiones de rayos gamma, la segunda explosión más poderosa del universo después del Big Bang.

Las explosiones de rayos gamma se producen en los márgenes del universo conocido. Parecen estar asociados con supernovas, o explosiones estelares, en galaxias lejanas, pero sus fuentes exactas son un misterio. (Relacionado: “¿La explosión de rayos gamma causó la extinción masiva?” )

Poplawski propone que las explosiones pueden ser descargas de materia de universos alternos. El asunto, dice, podría estar escapando a nuestro universo a través de agujeros negros supermasivos, agujeros de gusano, en el corazón de esas galaxias, aunque no está claro cómo sería posible.

“Es una idea un poco loca, pero ¿quién sabe?” él dijo. (Relacionado: “¿Son los túneles de gusanos para el viaje en el tiempo?” )

Hay al menos una forma de probar la teoría de Poplawski: algunos de los agujeros negros de nuestro universo giran, y si nuestro universo nació dentro de un agujero negro giratorio similar, entonces nuestro universo debería haber heredado la rotación del objeto padre.

Si futuros experimentos revelan que nuestro universo parece rotar en una dirección preferida, sería una evidencia indirecta que respalde su teoría del agujero de gusano, dijo Poplawski.

¿Los agujeros de gusano son creadores de “materia exótica”?

La teoría del agujero de gusano también puede ayudar a explicar por qué ciertas características de nuestro universo se desvían de lo que la teoría predice, según los físicos.

Según el modelo estándar de física, después del Big Bang, la curvatura del universo debería haber aumentado con el tiempo, de modo que ahora, 13.700 millones de años después, deberíamos estar sentados en la superficie de un universo esférico cerrado.

Pero las observaciones muestran que el universo parece plano en todas las direcciones.

Además, los datos sobre la luz del universo primitivo muestran que todo justo después del Big Bang tuvo una temperatura bastante uniforme.

Eso significaría que los objetos más lejanos que vemos en horizontes opuestos del universo alguna vez estuvieron lo suficientemente cerca como para interactuar y llegar al equilibrio, como las moléculas de gas en una cámara sellada.

Una vez más, las observaciones no coinciden con las predicciones, porque los objetos más alejados entre sí en el universo conocido están tan separados que el tiempo que tomaría viajar entre ellos a la velocidad de la luz excede la edad del universo.

Para explicar las discrepancias, los astrónomos idearon el concepto de inflación.

La inflación afirma que poco después de que se creó el universo, experimentó un rápido crecimiento durante el cual el espacio mismo se expandió a velocidades más rápidas que la luz. La expansión extendió el universo de un tamaño más pequeño que un átomo a proporciones astronómicas en una fracción de segundo.

El universo, por lo tanto, parece plano, porque la esfera en la que estamos sentados es extremadamente grande desde nuestro punto de vista, al igual que la esfera de la Tierra parece plana para alguien parado en un campo.

La inflación también explica cómo los objetos tan alejados entre sí podrían haber estado lo suficientemente cerca como para interactuar.

Pero, suponiendo que la inflación sea real, los astrónomos siempre han tenido problemas para explicar qué la causó. Ahí es donde entra en juego la nueva teoría del agujero de gusano.

Según Poplawski, algunas teorías de la inflación dicen que el evento fue causado por “materia exótica”, una sustancia teórica que difiere de la materia normal, en parte porque es repelida en lugar de atraída por la gravedad.

Basándose en sus ecuaciones, Poplawski cree que tal materia exótica podría haberse creado cuando algunas de las primeras estrellas masivas colapsaron y se convirtieron en agujeros de gusano.

“Puede haber alguna relación entre la materia exótica que forma los agujeros de gusano y la materia exótica que provocó la inflación”, dijo.

Las ecuaciones de agujero de gusano son una “solución real”

El nuevo modelo no es el primero en proponer que existen otros universos dentro de los agujeros negros. Damien Easson , físico teórico de la Universidad Estatal de Arizona, ha especulado en estudios anteriores.

“Lo nuevo aquí es una solución de agujero de gusano real en la relatividad general que actúa como el pasaje del agujero negro exterior al nuevo universo interior”, dijo Easson, que no participó en el nuevo estudio.

“En nuestro artículo, simplemente especulamos que tal solución podría existir, pero Poplawski ha encontrado una solución real”, dijo Easson, refiriéndose a las ecuaciones de Poplawski.

Sin embargo, la idea sigue siendo muy especulativa, dijo Easson en un correo electrónico.

“¿Es posible la idea? Sí. ¿Es probable el escenario? No tengo idea. Pero ciertamente es una posibilidad interesante”.

El trabajo futuro en la gravedad cuántica, el estudio de la gravedad en el nivel subatómico, podría refinar las ecuaciones y potencialmente apoyar o refutar la teoría de Poplawski, dijo Easson.

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