¿Es un agujero negro un portal a otra dimensión? ¿Se puede utilizar un agujero negro para viajar a través del espacio y del tiempo? ¿Estamos viviendo en el interior de un agujero negro? Vamos a explorar esos invisibles cuerpos celestes conocidos como agujeros negros e intentar aclarar algunos conceptos erróneos muy comunes.

¿Qué es un agujero negro?

Muy sencillo, un agujero negro es una región del espacio donde la gravedad es la fuerza suprema. Nada, ni siquiera la luz puede escapar de su intensa fuerza gravitatoria. Se forman cuando la presión interna de un objeto es incapaz de resistir su propia gravedad. Un error común lo constituye la creencia de que un objeto tiene que ser grande para convertirse en agujero negro. Esto no es totalmente cierto. La densidad de la masa/energía es lo que desencadena su formación. Por ejemplo, si comprimimos La Tierra hasta el tamaño de una moneda, ésta se convertiría en un agujero negro.

La forma más común de formarse un agujero negro es la muerte de una estrella. Cuando una estrella (con unas 20 veces la masa de nuestro Sol) consume todo su combustible estalla de forma espectacular. Esta explosión se conoce como una supernova. Las supernovas acontecen cuando el horno del interior de una estrella agota su combustible y no es capaz de soportar la presión interna que contrarresta la gravedad. Conforme la estrella empieza a colapsar sobre si misma, las capas exteriores caen hacia el interior produciéndose un violento rebote que se traduce en la explosión. El denso núcleo interno de la estrella continúa siendo comprimido por la gravedad. Cuando se agota el combustible que lucha contra ella, el núcleo interno colapsa en un agujero negro. Conforme tiene lugar esta transformación, se generan rayos gamma en los polos. Estas breves «explosiones de rayos gamma» son los fenómenos electromagnéticos más luminosos conocidos que tienen en el Universo y constituyen un signo revelador de la existencia de una supernova.

¿Puede morir un agujero negro?

En 1974 Stephen Hawking demostró que los agujeros negros no son totalmente negros, sino que emiten pequeñas cantidades de radiación térmica. Este efecto se conoce con el nombre de Radiación Hawking. Debido a esta radiación, los agujeros negros pierden energía/masa y se pueden ‘evaporar’ aunque es un proceso increíblemente lento, con el transcurrir del tiempo un agujero negro puede llegar a ‘morir’. Sin embargo, el concepto de lento es un eufemismo. El proceso puede durar miles de millones de años hasta que el agujero negro llegué a evaporarse.

¿Errores comunes?

Un error común es concebir el agujero negro en forma de embudo. Un agujero negro es similar a un embudo pero su visualización solo podría ser correcta en un universo de dos dimensiones. Los agujeros negros son esféricos, lo que significa que el «embudo» sería de tres dimensiones. Un agujero negro no es muy diferente de las estrellas normales con la salvedad de que no se pueden ver y poseen una poderosa gravedad.

¿Podría utilizarse un agujero negro para viajar?

Otra idea falsa es la de que los agujeros negros podrían ser utilizados como portal a otra dimensión o que podría transportarnos a través del espacio y del tiempo. Esto probablemente sea el resultado de la idea generada por las matemáticas de la Relatividad General y la Mecánica Cuántica de quebrar la singularidad del agujero negro. Desafortunadamente, aunque esto fuera cierto no sobreviviríamos al viaje.

Exactamente en el exterior y orbitando el horizonte de sucesos de un agujero negro existe un océano de gases supercalientes y plasma. Los gases son extremadamente calientes, más incluso que la superficie del Sol, (el horizonte de sucesos es el ‘borde’ del agujero negro, es decir, el límite donde ni siquiera la luz puede escapar a su intensa gravedad). Incluso si alguna persona pudiera sobrevivir a la radiación y a las temperaturas extremas aún tendría que combatir su potente gravedad. Los efectos de las mareas gravitatorias de los agujeros negros son extraordinariamente extremas. Estos ‘efectos de marea’ desgarran la materia hasta los quarks que la componen. La persona queda atomizada mucho antes de alcanzar la singularidad.

¿Vivimos en el interior de un agujero negro?

Es posible, algunos científicos han teorizado que podríamos estar viviendo en el interior de una agujero negro que existiese en otro Universo. Más concretamente, un agujero negro que rebotó como un muelle. Recurriendo un poco a la Física de vanguardia, Nikodem Poplawski de la IU-Bloomington modificó una versión de la Ecuación de la Teoría General de la Relatividad de Einstein para tener en cuenta el spin de las partículas. La inclusión de esta variable le permitió calcular la torsión, una parte de la geometría del espacio-tiempo. También se desligó de la paradoja de la singularidad de un agujero negro, un fenómeno que la Relatividad General no puede explicar. Pero estos argumentos van más allá de nuestra capacidad tecnológica.

¿Hipótesis alternativa a los agujeros negros?

En la Teoría de Cuerdas, algunos científicos creen que la verdadera descripción cuántica de un agujero negro es lo que se conoce como ‘bola difusa‘ [Fuzzball]. En esta teoría, se eliminan dos problemas insolubles que presentan los agujeros negros clásicos a la Física Moderna. El primero lo constituye la paradoja de la información (*) y el segundo es la curvatura infinita del espacio-tiempo en la singularidad (**).

Según estas hipótesis, los agujeros negros se forman y se comportan de la misma manera según la explicación descrita anteriormente, pero la singularidad en el centro de un agujero negro es sustituida por una bola de ‘cadenas’ que según afirman constituyen los bloques finales de la materia y de la energía.

Afirman que las ‘cadenas’ son los paquetes vibrantes de energía de una manera compleja tanto en las tres dimensiones físicas del espacio como en las de más alto nivel, unas dimensiones compactas que no podemos ver ni interactuar con ellas debido a su pequeño tamaño.

¿Cómo sería caer en un agujero negro?

Fuente: zidbits.com

(*) N. del T.:

La «paradoja de la información» se refiere a la pérdida de información que supuestamente se produce cuando se forma un agujero negro (por colapso gravitacional) o también, cuando un cuerpo es absorbido por un agujero negro ya formado, lo cual violaría el principio comúnmente aceptado de que la información no puede ser destruida.

(**) Stephen Hawking y Roger Penrose demostraron que debe haber una singularidad de densidad y curvatura del espacio-tiempo infinitas dentro de un agujero negro. Penrose propuso la hipótesis de la censura cósmica, que quiere decir que la singularidades producidas por un colapso gravitatorio sólo ocurren en sitios como los agujeros negros en donde están inescrutablemente ocultas para no poder ser vistas desde fuera».