Uno de los mayores problemas al estudiar los agujeros negros es que las leyes de la física tal como las conocemos dejan de aplicarse en sus regiones más profundas. Grandes cantidades de materia y energía se concentran en un espacio infinitamente pequeño, la singularidad gravitacional, donde el espacio-tiempocurvas hacia el infinito y toda la materia se destruye, ¿o sí? Un estudio reciente realizado por investigadores del Instituto de Física Corpuscular IFIC, CSIC-UV en Valencia sugiere que la materia podría sobrevivir a su incursión en estos objetos espaciales y salirel otro lado.
Publicado en la revista gravedad clásica y cuántica , los físicos valencianos proponen considerar la singularidad como si fuera una imperfección en la estructura geométrica del espacio-tiempo. Y al hacerlo, resuelven el problema de la atracción gravitacional infinita que deforma el espacio.
"Los agujeros negros son un laboratorio teórico para probar nuevas ideas sobre la gravedad", dice Gonzalo Olmo, investigador de la beca Ramón y Cajal de la Universitat de València Universidad de Valencia, UV. Junto a Diego Rubiera, de la Universidad de Lisboay Antonio Sánchez, estudiante de doctorado también en la UV, la investigación de Olmo lo ve analizando agujeros negros usando teorías además de la relatividad general GR.
Específicamente, en este trabajo ha aplicado estructuras geométricas similares a las de una capa de cristal o grafeno, que normalmente no se usa para describir agujeros negros, ya que estas geometrías coinciden mejor con lo que sucede dentro de un agujero negro: "Así como los cristales tienen imperfecciones en suEstructura microscópica, la región central de un agujero negro puede interpretarse como una anomalía en el espacio-tiempo, que requiere nuevos elementos geométricos para poder describirlos con mayor precisión. Exploramos todas las opciones posibles, inspirándonos en hechos observados en la naturaleza"
Utilizando estas nuevas geometrías, los investigadores obtuvieron una descripción de los agujeros negros mediante los cuales el punto central se convierte en una superficie esférica muy pequeña. Esta superficie se interpreta como la existencia de un agujero de gusano dentro del agujero negro ". Nuestra teoría resuelve naturalmente varios problemas en el"explica Olmo." En primera instancia resolvemos el problema de la singularidad, ya que hay una puerta en el centro del agujero negro, el agujero de gusano, a través del cual el espacio y el tiempo pueden continuar ".
Este estudio se basa en uno de los tipos más simples conocidos de agujero negro, sin rotación y con carga eléctrica. El agujero de gusano predicho por las ecuaciones es más pequeño que un núcleo atómico, pero se hace más grande cuanto mayor es la carga almacenada en el agujero negro., un viajero hipotético que entra en un agujero negro de este tipo sería estirado al extremo, o "espaguetizado", y podría entrar en el agujero de gusano. Al salir, sería compactado nuevamente a su tamaño normal.
Visto desde afuera, estas fuerzas de estiramiento y compactación parecerían infinitas, pero el viajero mismo, al vivirlo de primera mano, experimentaría solo fuerzas extremadamente intensas, y no infinitas. Es poco probable que la estrella de Interestelar sobreviva a unviaje como este, pero el modelo propuesto por los investigadores de IFIC postula que la materia no se perdería dentro de la singularidad, sino que sería expulsada por el otro lado a través del agujero de gusano en su centro a otra región del universo.
Otro problema que resuelve esta interpretación, según Olmo, es la necesidad de utilizar fuentes de energía exóticas para generar agujeros de gusano. En la teoría de la gravedad de Einstein, estas "puertas" solo aparecen en presencia de materia con propiedades inusuales una presión de energía negativao densidad, algo que nunca se ha observado. "En nuestra teoría, el agujero de gusano aparece fuera de la materia ordinaria y la energía, como un campo eléctrico" Olmo.
El interés en los agujeros de gusano para la física teórica va más allá de generar túneles o puertas en el espacio-tiempo para conectar dos puntos en el Universo. También ayudarían a explicar fenómenos como el enredo cuántico o la naturaleza de las partículas elementales. Gracias a esta nueva interpretación, la existenciade estos objetos podrían estar más cerca de la ciencia que la ficción.
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