Los agujeros negros, esos monstruos gravitacionales llamados así porque ninguna luz puede escapar de sus garras, son, con mucho, los objetos más misteriosos del universo.
Pero una nueva teoría propone que los agujeros negros pueden no ser negros en absoluto. Según un nuevo estudio, estos agujeros negros pueden ser estrellas oscuras que albergan física exótica en su núcleo. Esta nueva física misteriosa puede hacer que estas estrellas oscuras emitanun tipo extraño de radiación; esa radiación a su vez podría explicar todo lo misterioso materia oscura en el universo, que tira de todo pero no emite luz.
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estrellas oscuras
Gracias a la teoría de Einstein de relatividad general , que describe cómo la materia deforma el espacio-tiempo, sabemos que algunas estrellas masivas pueden colapsar sobre sí mismas hasta tal punto que siguen colapsando, encogiéndose hasta convertirse en un punto infinitamente diminuto: una singularidad.
Una vez que se forma la singularidad, se rodea a sí misma con un horizonte de eventos. Esta es la última calle de un solo sentido en el universo. En el horizonte de eventos, la atracción gravitacional del agujero negro es tan fuerte que para irse, usted 'tendría que viajar más rápido que la luz. Dado que viajar más rápido que la velocidad de la luz está absolutamente prohibido, cualquier cosa que cruce el umbral está condenado para siempre.
Por lo tanto, un agujero negro.
Estas declaraciones simples pero sorprendentes se han mantenido durante décadas de observaciones. Los astrónomos han observado cómo la atmósfera de una estrella es absorbida por un agujero negro. Han visto estrellas orbitando agujeros negros. Los físicos en la Tierra han escuchado las ondas gravitacionales emitidas cuandolos agujeros negros chocan. Incluso hemos tomado una fotografía de la "sombra" de un agujero negro, el agujero que excava a partir del resplandor del gas circundante.
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Y, sin embargo, los misterios permanecen en el corazón mismo de la ciencia de los agujeros negros. La misma propiedad que define un agujero negro, la singularidad, parece ser físicamente imposible, porque la materia no puede colapsar hasta un punto infinitamente diminuto.
motores Planck
Eso significa que la comprensión actual de los agujeros negros eventualmente deberá actualizarse o reemplazarse con algo más que pueda explicar qué hay en el centro de un agujero negro.
Pero eso no impide que los físicos lo intenten.
Una teoría de las singularidades de los agujeros negros reemplaza esos puntos infinitamente diminutos de materia infinitamente comprimida con algo mucho más agradable: un punto increíblemente diminuto de materia increíblemente comprimida asunto . Esto se llama núcleo de Planck, porque la idea teoriza que la materia dentro de un agujero negro está comprimida hasta la escala más pequeña posible, la longitud de Planck, que es 1,6 * 10 ^ menos 35 metros.
Eso es ... pequeño.
Con un núcleo de Planck, que no sería una singularidad, un agujero negro ya no albergaría un horizonte de eventos; no habría ningún lugar donde la atracción gravitacional exceda la velocidad de la luz. Pero para los observadores externos, la atracción gravitacional seríasería tan fuerte que se vería y actuaría como un horizonte de eventos. Solo las observaciones extremadamente sensibles, para las que aún no tenemos la tecnología, podrían notar la diferencia.
Materia oscura
Los problemas radicales requieren soluciones radicales, por lo que reemplazar "singularidad" con "núcleo de Planck" no es tan descabellado, aunque la teoría es apenas más que un débil bosquejo de un esquema, uno sin la física o matemáticas para describir con seguridad ese tipo de entorno. En otras palabras, los núcleos de Planck son el equivalente físico de las ideas de escupir.
Eso es algo útil, porque las singularidades necesitan un pensamiento serio y original. Y podría haber algunos efectos secundarios adicionales. Como, por ejemplo, explicar el misterio de la materia oscura.
La materia oscura constituye el 85% de la masa del universo y, sin embargo, nunca interactúa con la luz. Solo podemos determinar su existencia a través de sus efectos gravitacionales sobre la materia luminosa normal. Por ejemplo, podemos observar las estrellas orbitando los centros delas galaxias, y use sus velocidades orbitales para calcular la cantidad total de masa en esas galaxias.
En un nuevo documento, enviado el 15 de febrero a la base de datos de preimpresión arXiv , el físico Igor Nikitin del Instituto Fraunhofer de Algoritmos Científicos y Computación en Alemania toma la idea de la "singularidad radical" y la pone en marcha. Según el documento, los núcleos de Planck pueden emitir partículas debido a que no hay horizonte de eventos, estosagujeros no son completamente negros. Esas partículas podrían ser familiares o algo nuevo.
Quizás, serían alguna forma de partícula que podría explicar la materia oscura. Si los agujeros negros son realmente estrellas de Planck, escribió Nikitin, y emiten constantemente una corriente de materia oscura, podrían explicar los movimientos de las estrellas dentro de las galaxias.
su idea probablemente no resistirá un mayor escrutinio hay mucha más evidencia de la existencia de materia oscura que solo su efecto en el movimiento de las estrellas. Pero es un gran ejemplo de cómo necesitamos llegar a tantosideas posibles para explicar los agujeros negros, porque nunca sabemos qué vínculos puede haber con otros misterios sin resolver en el universo.
Publicado originalmente en Rhythm89.