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¿Hay universos en expansión dentro de los agujeros negros?

¿Hay universos en expansión internamente de los agujeros negros?
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José Manuel NievesJosé Manuel Nieves

Un equipo internacional de investigadores acaba de descubrir que en el interior de un tipo teórico de agujeros negros pueden existir auténticos universos en expansión, aunque en ellos las cosas serían completamente diferentes a lo que estamos acostumbrados.

Sean Hartnoll, del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Stanford y primer firmante de un artículo publicado en ArXiv cree, en meta, que un agujero bruno cargado eléctricamente y rodeado por un cierto tipo de espacio conocido como “anti de Sitter” podría recoger en su interior, más allá del horizonte de sucesos, la grotesca miniatura de un universo en expansión.

Por supuesto, tales agujeros negros no existen en nuestro Universo, y una de las razones, como explica el astrofísico Paul Sutter en LiveScience, es que “este tipo de espacio (el anti De-Sitter) tiene una curvatura geométrica negativa, por lo que tendría una constante cosmológica negativa, lo que significa que cualquier materia tenderá a condensarse en un agujero bruno”. Poco que sería acordado lo contrario a lo que vemos en nuestro Universo, que se expande de forma acelerada y en el que la materia tiende a estar cada vez más separada.

Las ventajas de la «física inasequible»

Profundizar en esta “física inasequible”, sin retención, tiene múltiples ventajas. Y es que esos hipotéticos agujeros negros cargados y en un universo “al revés” comparten muchas similitudes con los agujeros negros rotatorios reales que sí existen en nuestro Universo, y resulta que desde el punto de perspicacia matemático son mucho más fáciles de enfrentarse. Por lo tanto, al estudiarlos, es posible obtener importantes conocimientos sobre los agujeros negros reales. Según explica Sutter, a pesar de que estos agujeros negros son puramente teóricos, “los físicos estamos interesados en explorarlos porque al sumergirse en sus fundamentos matemáticos, podemos descubrir nuevas relaciones e implicaciones de nuestras teorías físicas, que pueden tener consecuencias en el mundo auténtico”.

Los agujeros negros cargados “normales”, es opinar, los que están rodeados por un espacio tiempo característico, tienen en su interior una serie de particularidades. Por ejemplo, más allá del horizonte de sucesos (el conclusión a partir del cual nulo de lo que entre puede retornar a salir), hay poco llamado “horizonte interno”, una región que burbujea con intensas energías cuánticas. Y aún más allá de ese horizonte interno, la teoría nos dice que debería favor un agujero de tenia, un “puente” cerca de otras regiones distantes del Universo.

Hasta ahora, nadie ha gastado aún un agujero de tenia en la vida auténtico, porque las matemáticas de los agujeros negros cargados se rompen en el horizonte interno, por lo que a partir de ahí ya no es posible ilustrarse nulo más, por lo menos, hasta que se desarrolle una física totalmente nueva. Sin retención, los agujeros negros cargados rodeados por un espacio anti De-Sitter, todavía llamados “superconductores”, evitan este problema y permiten que los científicos puedan bucear (matemáticamente) internamente de ellos a mucha más profundidad.

Eso es precisamente lo que han hecho Sean Hartnoll y sus colegas. Y al cruzar la frontera prohibida del horizonte interior se han contrario con poco extraño y totalmente inesperado.

Un espacio tiempo oscilante

Normalmente, las partículas de los superconductores que existen en la vida auténtico pueden oscilar, creando ondas que se mueven cerca de delante y cerca de detrás en un meta conocido como “Oscilaciones de Josephson”. Pero en el horizonte interno de esos agujeros negros teóricos, lo que vibra de un banda a otro no son las partículas, sino el espacio mismo. Pero es aún más allá, tras atravesar esa zona y dejar detrás el horizonte interno, cuando la cosa se vuelve verdaderamente desconcertante.

Los investigadores, de hecho, descubrieron que en el corazón de un agujero bruno cargado superconductor pueden existir auténticos universos en expansión en miniatura, lugares caóticos donde el espacio puede estirarse y deformarse a diferentes velocidades y en diferentes direcciones.

Y lo que es más, dependiendo de la temperatura del agujero bruno, algunas de esas regiones del espacio pueden desencadenar una nueva tanda de vibraciones, que luego crearían un nuevo parche de espacio en expansión, y así sucesivamente a escalas cada vez más pequeñas.

Según explica Sutter en Live Science, “sería un mini universo fractal, repitiéndose al infinito desde grandes a pequeñas escalas. Resulta absolutamente inasequible describir cómo sería atravesar un área así, pero seguramente sería muy perturbador. En el centro de ese extraño desorden fractal y caótico, está la singularidad, el punto de densidad infinita, el área donde reside cada pedacito de materia que alguna vez cayó en el agujero bruno”.

“Desafortunadamente -prosigue el astrofísico- incluso con sus técnicas matemáticas superconductoras supercargadas, los investigadores no pueden describir lo que sucede en la singularidad. Allí toda la física conocida se rompe, y se requieren nuevas teorías de la gravitación para comprenderla completamente”.

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