¿Los agujeros negros pueden albergar universos en expansión?

De acuerdo el descubrimiento de un grupo de investigadores en agujeros negros, del tipo teórico, pueden existir universos en expansión
(Imagen: Pixabay)

¿Los agujeros negros pueden albergar universos en expansión? De acuerdo el descubrimiento de un grupo de investigadores en agujeros negros, del tipo teórico, pueden existir universos en expansión. Pero no son como podríamos imaginarlos.

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Desde la publicación de la teoría de la relatividad general por Albert Einstein, los físicos han estado trabajando para encontrar las diferentes soluciones de tipo agujero negro para las ecuaciones del campo gravitacional.

Agujero negro estacionario, agujero negro rotatorio, agujero negro cargado estacionario, agujero negro cargado rotatorio, etc. Se supone que algunos de estos agujeros negros existen en nuestro universo, y otros, muy teóricos, en universos de diferentes configuraciones.

Los físicos teóricos observaron que los agujeros negros cargados están rodeados por un tipo de espacio muy particular, y descubrieron que el interior de estos objetos era un espacio-tiempo extremadamente caótico que constituía un universo fractal exótico.

Espacio anti-de Sitter

Los autores estudiaron un agujero negro cargado eléctricamente y rodeado por un cierto tipo de espacio, conocido como el “espacio anti-de Sitter”. Eso se refiere al tipo de espacio que tiene una curvatura geométrica negativa constante, como una silla de montar.

Un universo anti-de Sitter tendría una constante cosmológica negativa, lo que significa que toda la materia tendería a condensarse en un agujero negro, en comparación con la expansión acelerada observada en nuestro universo.

Comprender el universo

Aunque no se ajusta a nuestro universo, resulta que estos agujeros negros extraterrestres todavía tienen algunas estructuras sorprendentemente complejas que vale la pena explorar.

Una de las razones por las que esta exploración es bienvenida es que los agujeros negros cargados comparten muchas similitudes con los agujeros negros rotativos, que existen en nuestro universo, pero los agujeros negros cargados son matemáticamente más fáciles de manejar.

Entonces, al estudiar los agujeros negros cargados, podemos obtener información sobre la rotación de los agujeros negros en el mundo real. Además, los físicos han descubierto que cuando estos agujeros negros se enfrían relativamente, crean una “niebla” de campos cuánticos alrededor de sus superficies. Esta neblina se adhiere a la superficie, atraída hacia adentro por la gravedad del propio agujero negro, pero empujada hacia afuera por la repulsión eléctrica del mismo agujero negro.

Una niebla de campo cuántico estable que opera sobre una superficie también se conoce como superconductor. Los superconductores tienen aplicaciones del mundo real, por lo que ver qué papel juegan los superconductores en estos escenarios exóticos nos ayuda a comprender sus estructuras matemáticas, que potencialmente pueden conducir a nuevos conocimientos con aplicaciones del mundo real.

En un estudio publicado en el servidor de preimpresión arXiv, un equipo de investigadores ha utilizado el lenguaje de la superconductividad para descubrir qué hay más debajo de la superficie de estos hipotéticos agujeros negros.

Mini-universo fractal

El astrofísico Paul Sutter exploró las alucinantes implicaciones de esta nueva investigación del hipotético de agujero negro que contendría un “universo fractal” y que rompe con todas las leyes físicas normales.

“Sería un universo mini fractal, repitiéndose sin cesar desde grandes a pequeñas escalas”, escribió Sutter. “Es absolutamente imposible describir cómo sería atravesar un paisaje así, pero seguramente sería extraño”.

“Los investigadores descubrieron que las regiones más internas de un agujero negro superconductor pueden presentar un universo en expansión en miniatura grotesca, un lugar donde el espacio puede estirarse y deformarse a diferentes velocidades en diferentes direcciones”, explicó Sutter en un artículo de LiveScience.

Sin embargo, Sutter alega que los investigadores aún no pueden especular sobre lo que sucedería en la singularidad donde la densidad del agujero negro se vuelve infinita. Pero sigue siendo un relato alucinógeno de la física que queda completamente fuera de la experiencia normal.

“Quién sabe lo que encontrarás en el centro de un agujero negro superconductor, pero al menos disfrutarás el descenso”, escribió Sutter.

Con información de LiveScience y Science