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REDACCIÓN S. N. Martes 17 de oct 2017, 7:30pm ... Anterior 1 de 2 Siguiente ...

El revés de una trama estelar

Foto: EM Design

La ciencia frente a los sumideros cósmicos

En junio pasado se publicaron los resultados de una investigación de la Universidad Complutense de Madrid, a cargo del físico Luis Garay, a propósito de las posibles causas de los agujeros blancos así como de su funcionamiento.

En el universo abundan los misterios. Guionistas y escritores de ciencia ficción parten de ellos para elaborar materiales que poco o nada tienen que ver con las teorías desarrolladas por la comunidad científica en su búsqueda de explicaciones.

Es poco a poco que los físicos teóricos, astrofísicos y cosmólogos van corriendo el tupido velo de los fenómenos estelares.

Hace tiempo que se sabe, aunque sea imposible observarlos, de la existencia de los agujeros negros, esas bocas que se tragan todo, incluso la luz, y no devuelven nada. Estudiosos del cosmos explican que se trata, básicamente, de estrellas muertas muy densas y con una poderosa fuerza gravitatoria. Se estima la presencia de unos 100 millones de estos hoyos invisibles en la Vía Láctea.

Sin embargo, es la especulación lo que, de momento, rige el conocimiento humano sobre ellos. Es mucho lo que se ignora y así seguirá siendo en tanto nadie se introduzca en alguno, pero, como ya se mencionó, nada sale de allí.

Mientras tanto, las teorías en torno a estos gigantes oscuros no permanecen estáticas y se ha propuesto que también tienen su revés, es decir, zonas espacio-temporales a través de las cuales son expulsadas materia y luz.

Reciben el nombre de 'agujeros blancos' y son regiones hipotéticas del universo a las cuales tampoco se puede acceder. Como sus opuestos, tienen masa, carga y momento angular. Además, las ecuaciones que gobiernan su funcionamiento son idénticas a las de sus gemelos invisibles, pero aplicadas a la inversa.

Los científicos han sugerido que el material absorbido regresa por el horizonte de eventos (una superficie que rodea a esos cósmicos pozos y que marca la última frontera antes de alcanzarlos) de sus claras contrapartes. Los modelos teóricos concluyen que no existen diferencias evidentes entre unos y otros.

ESPECULACIÓN

Los agujeros blancos, como sus opuestos, andan por los terrenos de la especulación. Pertenecen al plano teórico. Eso no ha impedido que ya les sean atribuidos algunos fenómenos.

En 2006, un equipo de la NASA captó una rara explosión de rayos gamma captada. La rareza se debía a que en su lugar de origen se determinó que no había nada. La duración del evento, un minuto con 42 segundos, sugiere que la cantidad de energía generada se debió a la formación de una supernova. Empero, no se encontró rastro alguno de que una estrella estallara y lanzara a su alrededor la mayor parte de su masa.

Hoy se sugiere que este evento fue producto de la expulsión de materia y posterior colapso, debido a su propia gravedad, de un coloso blanco.

Los indicios sobre la existencia de este tipo de zonas se remontan hasta Albert Einstein (1879-1955), quien las consideraba, a pesar de que son compatibles con su teoría de la relatividad (la descripción de la gravedad que hasta el momento ha demostrado ser más precisa), como imposibles a causa de las condiciones especiales y únicas que deben reunir.

En junio pasado se publicaron los resultados de una investigación de la Universidad Complutense de Madrid, a cargo del físico Luis Garay, a propósito de las posibles causas de este fenómeno así como de su funcionamiento. Los científicos difundieron sus hallazgos en la revista Classical and Quantum Gravity.

Para comprender mejor lo que significa un gigante claro y las hipótesis que lo rodean, retomemos el proceso que produce explosiones en el universo.

Los agujeros negros, con todas sus incógnitas, son la cuna de dichos fenómenos debido a su capacidad de distorsionar los límites del espacio-tiempo. Sus cuerpos, tan densos, provocan que en su interior las cosas transcurren con extrema lentitud.

Dentro de esas regiones invisibles se mantiene la materia, atrapada por la potencia gravitatoria ya comentada. Cuando se desvanecen, ‘regurgitan’ lo que hay en su interior y dan lugar a su albo gemelo. Sin embargo, no es posible observar la conversión de la oscuridad en claridad, debido a la lentitud del proceso y a que es difícil determinar cuando una zona de absorción deja de estar activa.

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Esta imagen representa la evolución del Universo, comenzando con el Big Bang. La flecha roja marca el flujo de tiempo. Foto: NASA

LIGADOS

Para mudarse en una región expulsora, las unidades contenedoras necesitan que la gravedad y la densidad en su interior colapsen. En el momento en que uno de estos objetos cósmicos muere, deja de atraer. Con el fin de su actividad y el colapso que sigue, se abre paso a su contraparte.

Los investigadores al mando de Garay se propusieron determinar el tiempo de vida de los sumideros estelares.

Un agujero negro contiene, en teoría, desde partículas de metales hasta planetas o cuerpos celestes mucho más complejos como las estrellas. Como al final de sus días el material sale expulsado, se ha planteado la posibilidad de que serían piezas clave para rectificar la Teoría del Big Bang.

Cuando todo el contenido espacial ingerido es devuelto, permanece en constante movimiento y cabe la posibilidad de que contribuya a dar origen a otros cuerpos como planetas o estrellas. No es posible acotar los límites de tanta actividad. Se estima que podrían crear un universo.

Empero, la humanidad no ve el brillo surgido de un gigante albo por la dilatación temporal, fenómeno por el cual, mientras más cerca estamos de uno de los pozos espaciales, más lento es el desarrollo de los eventos. Para quienes observan desde fuera, todo está detenido, incluso existe la posibilidad de que el objetivo ya no esté ahí.

Para aclarar ese asunto los investigadores españoles proponen medir el tiempo que le toma a un agujero negro mudar en uno blanco.

Se tiene por cierto que la ubicación de los devoradores de materia es detectable mediante ondas gravitacionales. Los científicos de la Complutense consideran que se puede calcular el intervalo de tiempo para la transformación mediante técnicas basadas en la propiedad de las partículas (en mecánica cuántica) de seguir múltiples trayectorias virtuales para desplazarse de un punto inicial a uno final.

Al comprobar esas trayectorias, exponen, se obtendría una medida de tiempo. Incluso consideran posible unir teorías de gravedad con mecánica cuántica, algo que no se ha conseguido.

HAWKINS

Si bien suena a algo novedoso, ya se cuentan varias décadas en las que se ha discutido la posible existencia de estos fenómenos cósmicos ya que, como bien sabían los griegos de la antigüedad, nada escapa al poder de la especulación.

En 2011, un equipo de físicos e ingenieros de la Universidad de Columbia Británica simuló el funcionamiento de un gigante oscuro colocando una piedra en un arroyo para interrumpir el flujo del agua y crear un flujo de alta velocidad. El obstáculo bloqueó las ondas superficiales y provocó que las de profundidad salieran en pares. La investigación se publicó en la revista Physical Review Letters.

Este experimento dio impulso a las ideas de Sthepen Hawking, aunque no las confirmó. En 1974, el británico difundió su teoría de que los agujeros negros expulsan radiación que contiene la información original de lo que ha entrado en ellos, pero de una forma distinta a la normal. Si permiten ese escape no son completamente 'opacos' y si no engullen nada por un largo período de tiempo explotan, se esfuman.

Hawkins propuso que los sumideros del cosmos no tienen un horizonte de sucesos y, por tanto, no destruyen la información. Esa ausencia implica que no se trata de sistemas de los que no escapa la luz.

El célebre británico difundió que poseen un 'horizonte aparente' detrás del cual materia y energía quedan atrapadas mas sólo de manera temporal ya que pueden emerger en forma de radiación.

No se ha dicho como afecta esa propuesta de Hawkins a la teoría sobre los agujeros blancos. El misterio es lo único que se tiene claro.

El revés de una trama estelar

Foto: EM Design

El revés de una trama estelar

Concepto artístico que ilustra la nueva visión de la Vía Láctea. Foto: NASA

El revés de una trama estelar

Stephen Hawking. Foto: LWP Komunikáció/Flickr


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