¿Los agujeros negros podrían ser portales a otros Universos?

Los agujeros de gusano podrían proporcionar portales a otros mundos (Ilustración: NASA/Les Bossinas)

Los objetos que los científicos creen que son agujeros negros podrían ser agujeros de gusano que llevan a otros Universos, según un nuevo estudio. Si es así, ayudaría a resolver un acertijo cuántico conocido como la paradoja de la información del agujero negro, pero los críticos dicen que también haría surgir nuevos problemas, tales como en primero lugar cómo se formarían los agujeros de gusano.

Un agujero negro es un objeto con tal potencia de campo gravitatorio que nada, ni siquiera la luz, puede escapar si supera un límite conocido como horizonte de eventos. La Teoría de la Relatividad General de Einstein dice que los agujeros negros deberían formarse siempre que la materia se comprima en un espacio lo bastante pequeño.

Aunque los agujeros negros no se ven directamente, los astrónomos han identificado muchos objetos que parecen ser agujeros negros en observaciones de cómo la materia se arremolina en torno a ellos.

Pero los físicos Thibault Damour del Instituto de Altos Estudios Científicos en Bures-sur-Yvette, Francia, y Sergey Solodukhin de la Universidad Internacional de Bremen en Alemania dicen ahora que estos objetos podrían ser estructuras llamadas agujeros de gusano.

Los agujeros de gusano son curvaturas en el tejido del espacio-tiempo que conectan un lugar con otro. Si te imaginas el Universo como un papel bidimensional, puedes describir un agujero de gusano como una “garganta” que conecta nuestra hoja con otra. En este escenario, la otra hoja podría ser un Universo propio, con sus propias estrellas, galaxias y planetas.

Damour y Solodukhin estudiaron a qué se podría parecerse tal agujero de gusano, y se sorprendieron al descubrir que imitaría un agujero negro tan bien que sería virtualmente imposible diferenciarlos.

Radiación de Hawking

La materia se arremolinaría en torno a un agujero de gusano de la misma forma que lo hace en un agujero negro, dado que ambos distorsionan el espacio alrededor de ellos de la misma forma.

Se podría esperar distinguir ambos por la llamada radiación de Hawking, una emisión de partículas y luz que sólo provendría de los agujeros negros y tendría un espectro de energía característico. Pero esta radiación es tan débil que sería completamente oscurecido por otras fuentes, tales como el brillo de fondo de microondas dejado por el Big Bang, haciéndolo inobservable en la práctica.

Otra diferencia que se podría esperar explotar es que al contrario que los agujeros negros, los agujeros de gusano no tienen horizonte de eventos. Esto significa que las cosas podrían entrar en un agujero de gusano y salir de él de nuevo. De hecho, los teóricos dicen que una variedad de agujero negro de curva sobre él mismo, por lo que no llevaría a otro Universo, sino de vuelta a su propia entrada.

Inmersión arriesgada

Pero esto aún no proporciona una prueba infalible. Dependiendo de la forma concreta del agujero de gusano, podría llevar miles de millones de años o más que las cosas salgan del mismo tras caer en él. Con la forma adecuada, incluso el agujero de gusano más antiguo del Universo apenas necesitaría tiempo para escupir cualquier cosa de vuelta.

Parece ser que la única forma de zanjar con seguridad el tema de los agujeros negros astronómicos es hacer una inmersión arriesgada dentro de ellos. Esto sería una apuesta arriesgada, dado que si es un agujero negro, el increíblemente fuerte campo gravitatorio dentro del mismo destrozaría cada átomo de tu cuerpo. Incluso si resulta ser un agujero de gusano, las fuerzas de su interior podrían ser letales.

Suponiendo que pudieses sobrevivir, y que el agujero de gusano no fuese simétrico, podrías encontrarte al otro lado con otro Universo. Sin mayor intervención, el agujero de gusano tendería a absorberte y a traerte de vuelta a la apertura en tu Universo.

Movimiento de yo-yo

“La nave podría hacer este movimiento de yo-yo”, cuenta Damour a New Scientist. “[Pero] si usas combustible, entonces puedes escapar del poder de atracción del agujero de gusano y explorar” el espacio en el otro lado, dice.

Pero un amigo en cada Universo podría tener que esperar miles de millones de años para escuchar algo de vuelta, dado que el tiempo de transmisión podría ser insoportablemente largo.

Tal retardo haría que la comunicación con alguien en el otro lado fuese imposible. Pero el retardo se haría menor en los agujeros de gusano. Si pudiese construirse o encontrarse un agujero de gusano microscópico, el retardo en él podría ser tan corto como unos cuantos segundos, dice Solodukhin, podría hacerse potencialmente posible una comunicación bidireccional.

Stephen Hsu de la Universidad de Oregón en Eugene, Estados Unidos, quien ha estudiado la formación de los agujeros negros y las propiedades de los agujeros de gusano, dice que está de acuerdo en que distinguir entre los dos tipos de objeto sólo con observaciones es prácticamente imposible, al menos con la tecnología actual.

Materia exótica

“La propiedad más importante de un agujero negro – que es un “punto de no retorno” para un objeto que cae en él – no es algo que podamos probar en este momento”, comenta a New Scientist.

Aún así, dice que los objetos que se sospecha que son agujeros negros probablemente son en realidad agujeros negros y no agujeros de gusano. Existen escenarios plausibles para la formación de agujeros negros, comenta, tal como el colapso de una estrella masiva, pero no está claro cómo se formaría un agujero de gusano.

“Los agujeros de gusano podrían ser confundidos con un agujero negro microscópico que requiere algún tipo de materia exótica para estabilizarlos, y no se sabe si existe esa materia exótica”, dice.

Solodukhin dice que un agujero de gusano podría tener formarse de una forma muy similar a como se forman los agujeros negros, a partir del colapso de una estrella. Los físicos normalmente esperan en estas situaciones que se produzca un agujero negro, pero Solodukhin dice que los efectos cuánticos pueden frenar el colapso casi produciendo un agujero negro pero creando un agujero de gusano en lugar de éste.

Agujeros negros microscópicos

Dice que este mecanismo podría ser inevitable en una descripción de la física más completa que unifique la gravedad y la mecánica cuántica – un objetivo desde hace años de la física. Si esto es cierto, entonces allí donde solíamos esperar que se formasen agujeros negros, podrían formarse en su lugar agujeros de gusano.

Y podría haber una forma de probar esta conjetura. Algunos físicos dicen que los futuros experimentos en el acelerador de partículas podrían producir agujeros negros microscópicos (ver Colisionador de átomos podría dar a luz “Saturnos Negros”).

Tales diminutos agujeros negros emitirían cantidades medibles de radiación de Hawking, probando que son agujeros negros en lugar de agujeros de gusano. Pero si Solodukhin tiene razón, y se forman en su lugar agujeros de gusano, no se esperaría tal radiación. “En tal caso, en realidad verías si es un agujero negro o de gusano”, dice.

Un beneficio añadido de los agujeros de gusano es que podrían resolver la llamada paradoja de la información de los agujeros negros. La única forma de que algo pueda salir de un agujero negro es en forma de radiación de Hawking, pero no está claro cómo la radiación porta información sobre el objeto original que absorbió. Este caótico efecto entra en conflicto con la mecánica cuántica, la cual prohíbe tal eliminación de información (ver Agujeros negros: ¿El ordenador cuántico final?).

“Teóricamente, los agujeros de gusano son mucho mejores que los agujeros negros dado que todos estos problemas de pérdida de información no existen en este caso”, dice Solodukhin. Dado que los agujeros negros no tienen horizonte de eventos, las cosas son libres de dejarlo sin ser previamente convertidas en radiación de Hawking, por lo que no hay problema con la pérdida de información.


Autor: David Shiga
Fecha Original: 27 de abril de 2007
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Comments (4)

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  3. Diegales

    creo que no, los agujeros de gusano son los portales que conectan diferentes universos, los agujeros negros son simplemente gravedad descontrolada
    dont worry nuestro sol no se convertira en un black hole y aun tiene la mitad del tiempo de su vida

  4. [...] ¿Los agujeros negros podrían ser portales a otros Universos? [...]

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