Columna de Astronomía- Los agujeros negros podrían convertirse en agujeros blancos que no pesen más que el huevo de una pulga.

Hoy trataremos en la columna un tema que siempre llama la atención: los agujeros negros, ya lo hemos tratado varias veces (ver, por ejemplo: https://03442.com.ar/2024/05/columna-de-astronomia-agujeros-negros/ ), pero, en la medida que hay más poder de cálculo (computadoras más poderosas) se pueden refinar los métodos y obtener resultados más precisos.

Específicamente, hoy hablaremos de los “agujeros blancos”, otro tema “esotérico” en la Astronomía, y brevemente explicaremos el porqué: cuando se resuelven las ecuaciones de la maravillos Teoría de la Relatividad se obtienen diferentes resultados (ésto es porqué son unas ecuaciones llamadas “ecuaciones diferenciales”, su resolución depente de los parámetros con que se inicie la resolución, distinos parámetros, distintas respuestas).

Primeramente diremos que los agujeros negros fueron predichos por la Teoría de la relatividad, luego, un discípulo de Albert Einstein, llamado Nathan Rosen al resolver las ecuaciones encontró lo que se llamó el “puente de Einstein Rosen”, y es que un agujero negro en nuestro universo, tiene su igual contrario, formándose un “puente” ó más específicamente (tal vez) un túnel entre ambos y lo que ingresa en el agujero negro, sale en forma de energía en el otro extremo, llamado por éso “agujero blanco”.

Hasta el momento, es teoría, a pesar de la búsqueda de agujeros blancos, no se ha podido encontrar ninguna evidencia de ellos. Nuevas investigaciones sugieren que los agujeros negros nacidos durante el Big Bang podrían vivir mucho más tiempo de lo que se estimaba anteriormente. De hecho, estos diminutos agujeros negros primordiales podrían vivir lo suficiente como para convertirse en agujeros blancos que expulsan energía y que tendrían la masa de un pelo de ceja humana.

Se propone que los agujeros negros primordiales se formaron mediante fluctuaciones en la materia increíblemente caliente y densa que llenaba el universo momentos después del Big Bang. Esto contrasta con los agujeros negros de masa estelar o «astrofísicos» que conocemos, que surgen del colapso de estrellas masivas. Los agujeros negros primordiales permanecen sin detectar y, por lo tanto, son hipotéticos.

Muchos científicos creen que la imposibilidad de detectar agujeros negros astrofísicos se debe a que se han evaporado y, por lo tanto, ya no existen en el cosmos de 13.800 millones de años de antigüedad. Esto es posible porque se propone que los agujeros negros emiten un tipo de radiación térmica llamada «radiación de Hawking», propuesta por Stephen Hawking en la década de 1970.

Cuanto menor es la masa de un agujero negro, más caliente es y, por consiguiente, más rápido emite radiación de Hawking y más rápidamente se evapora, un proceso que, según se especula, culmina en una explosión. Los agujeros negros de masa estelar, con hasta cientos de veces la masa del Sol, son lo suficientemente masivos y fríos como para perder energía lentamente y sobrevivir al universo muchas veces; los agujeros negros primordiales, con masas mucho menores, no tienen tanta suerte, o eso creíamos.

El investigador del Eberly College of Science, Daniel Paraizo, y sus colegas sugieren que existe una manera en que los agujeros negros primordiales con la masa justa podrían sobrevivir a este proceso y experimentar una sorprendente transformación. «Hemos descubierto que la vida útil de los agujeros negros es mucho mayor de lo que se creía», declaró Paraizo a Space.com. «Los fenómenos que hemos identificado son relevantes para los agujeros negros que posiblemente se formaron en el universo primitivo.

Estos objetos aún no se han observado, pero su búsqueda es un tema de gran interés como candidatos a materia oscura. Los agujeros negros comienzan a morir emitiendo radiación de Hawking térmica. El enigma reside en qué sucede una vez que alcanzan la masa de Planck (la masa de planck es la mínima masa que se puede tener un objeto), que ronda los 20 microgramos».

Un agujero negro del tamaño de un huevo de pulga: la masa de Planck, de aproximadamente 0,000000022 kilogramos, es una unidad fundamental de masa en física, considerada fascinante porque representa el punto en el que las reglas que rigen las partículas subatómicas y la física cuántica, así como las que rigen la gravedad y la relatividad general en su conjunto, adquieren igual importancia.

Los físicos consideran este valor como el límite superior de la masa de cualquier partícula elemental; cualquier partícula que sea menor a este valor colapsa y da origen a un agujero negro microscópico.

Paraizo explicó que, una vez que un agujero negro primordial se ha evaporado hasta alcanzar la masa de Planck, convirtiéndose en un agujero negro de Planck, existen varios destinos posibles, entre ellos, la desaparición del límite exterior que define qué es un agujero negro: la región que atrapa la luz o la radiación electromagnética, conocida como horizonte de sucesos.

«El mecanismo que estudiamos para la muerte de este agujero negro del tamaño de Planck es la desaparición gradual del horizonte que atrapa la radiación», afirmó Paraizo. El equipo realizó cálculos matemáticos que revelaron que un agujero negro primordial formado con la masa inicial de un asteroide de tamaño mediano, alrededor de 1.000 millones de toneladas, se desintegra en aproximadamente 1.000 millones de años y emite radiación térmica de Hawking hasta alcanzar la masa de Planck.

Sin embargo, un agujero negro primordial nacido con una masa de solo 1 tonelada explotaría inmediatamente, alcanzando instantáneamente la masa de Planck. Lo que sucede a continuación es lo que distingue los hallazgos del equipo de investigaciones anteriores.

«Es entonces cuando nuestros resultados predicen algo nuevo: argumentos anteriores indicaban que los 20 microgramos restantes se irradian en al menos 1 segundo; nuestra estimación muestra, en cambio, que estos remanentes de 20 microgramos son prácticamente estables», explica Paraizo.

«Una vez que el agujero negro alcanza el umbral de 20 microgramos, encontramos que comienza a emitir radiación purificadora [llamada así porque se dice que ‘purifica’ el estado cuántico del universo] debido a un comportamiento característico de un agujero blanco.

«Por lo tanto, aunque todavía no conocemos la física cercana a un agujero blanco, identificamos un objeto que tiene exactamente las mismas propiedades desde muy lejos.» Fuente: https://www.space.com/ Aún queda mucho para conocer de cómo funciona nuestro Universo, verdad ?? Como siempre, invitamos a seguirnos a través de nuestras redes para estar al tanto de las actividades referentes a esta hermosa ciencia; en face: astroamigos Concepción del Uruguay y en insta @astroamigos_cdelu. Hasta la semana que viene !!!