¿Está todo hecho de mini agujeros negros?

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En 1971 el físico Stephen Hawking sugirió que podría haber “mini” agujeros negros rodeándonos por completo que fueron creados por el Big Bang. La violencia de la rápida expansión tras el inicio del universo pudo haber estirado las concentraciones de materia para formar minúsculos agujeros negros, tan pequeños que ni siquiera pueden verse en un microscopio normal. Pero, ¿qué pasaría si los agujeros negros estuviesen por todos sitios y, de hecho, qué pasaría si formasen el tejido del universo? Un nuevo artículo de dos investigadores de California propone esta idea.

Los agujeros negros son regiones del espacio donde la gravedad es tan poderosa que ni siquiera la luz puede escapar, y normalmente se piensa en ellas como grandes áreas de espacio, como los agujeros negros supermasivos que están en el centro de las galaxias. No existen pruebas observacionales de los agujeros negros pero, en principio, podrían estar presentes en todo el universo.

Dada la gravedad de los agujeros negros, también tienen masa. Pero con mini agujeros negros, su gravedad sería débil. No obstante, muchos físicos han supuesto que incluso en la menor escala, la escala de Planck, la gravedad recupera su fuerza.

Los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones están destinados a detectar mini agujeros negros, pero carecen del conocimiento exacto de cómo se comportaría un agujero negro reducido a la masa de Planck, dice Donald Coyne de la UC Santa Cruz (ahora fallecido) y D. C. Cheng del Centro de Investigación Almaden cerca de San José.

La Teoría de Cuerdas también propone que la gravedad desempeña un papel más importante en un espacio de mayores dimensiones, sólo en nuestro espacio de cuatro dimensiones parece ser débil.

Dado que estas dimensiones sólo se hacen importantes a la escala de Planck, es en este nivel en el que la gravedad se reafirma. Y si es el caso, los mino agujeros negros se convierten en una posibilidad, dicen los dos investigadores.

Observaron qué propiedades de los agujeros negros podrían tener una escala tan pequeña, y determinaron que podrían ser muy variadas.

Los agujeros negros pierden energía y menguan cuando lo hacen, finalmente desvaneciéndose, o evaporándose. Pero este es un proceso lento y sólo los agujeros negros más pequeños habrán tenido tiempo para evaporarse significativamente a lo largo de los 14 000 millones de años de la historia del universo.

La cuantización del espacio a este nivel significa que los mini agujeros negros podrían revelarse en todos los niveles de energía. Predicen la existencia de un enorme número de partículas de agujeros negros a distintos niveles de energía. Y estos agujeros negros podrían ser tan comunes que tal vez “todas las partículas pueden ser distintas formas de agujeros negros estabilizados”.

“A primera vista el escenario…parece extravagante, pero no lo es”, escriben Coyne y Cheng. “Esto es exactamente lo que se esperaría si un agujero negro en evaporación dejase un remanente consistente con la mecánica cuántica… Esto pondría bajo una nueva luz en proceso de evaporación de los agujeros negros grandes, los cuales podrían entonces parecer iguales en principio de los decaimientos correlacionados de las partículas elementales”.

Dicen que su investigación necesita más experimentación. Esta experimentación podría proceder del LHC, el cual podrían empezar a estudiar las energías a las que se generan este tipo de agujeros negros.

Artículo original en Arxiv


Autor: Nancy Atkinson
Fecha Original: 14 de mayo de 2009
Enlace Original

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