Aquí hay otro para el ‘agujeros negros are weird ‘: en 2018, un equipo de matemáticos calculó que algunos agujeros negros en un Universo en expansión como el nuestro pueden presionar el botón de reinicio en el historial de su contenido, borrando efectivamente el pasado y convirtiendo el futuro en un signo de interrogación gigante.
Exactamente cómo se vería esto desde el punto de vista de un observador es una incógnita. Pero si resulta ser cierto, finalmente podríamos tener una solución a una de las preguntas más importantes de la cosmología moderna.
Si seguimos las leyes de la física hasta sus conclusiones lógicas, toda la masa de una estrella colapsada se comprime en un punto infinitamente pequeño llamado singularidad.
Eso es un poco como decir que hay volúmenes de espacio que guardan secretos del resto del Universo, lugares donde la física misma se desmorona.
Para lidiar con esta ruptura entre el Universo basado en reglas tal como lo conocemos y estas partes de los agujeros negros de “ aquí hay dragones ”, los físicos aplican una pequeña cosa llamada censura cósmica.
Esta censura viene en dos formas.
Uno sugiere que hay una barrera dentro de los agujeros negros, más profunda que el ‘horizonte de eventos’ del que la mayoría de la gente ha oído hablar, más allá de la cual la física se cancela efectivamente y no se puede predecir nada.
Esta barrera aísla convenientemente estas problemáticas singularidades del resto del espacio y el tiempo, evitando que su anarquía se convierta en un problema urgente.
Mientras tanto, una versión más fuerte de la censura cósmica considera sagrada la idea de que no existe la anarquía física. Por lo tanto, sería necesario hacer desaparecer esta barrera y dejar que la física continúe feliz de alguna forma.
Peter Hinz, matemático de la Universidad de California, Berkeley, tiene sus dudas sobre la versión número dos.
“La gente había sido complaciente durante unos 20 años, desde mediados de los 90, de que siempre se verifica una fuerte censura cosmológica”. dijo Hinz en febrero de 2018. “Desafiamos ese punto de vista”.
Hinz y su equipo estaban estudiando objetos hipotéticos cargados y no giratorios llamados agujeros negros Reissner-Nordström-de Sitter. Teóricamente, este tipo de agujeros negros tendrían una barrera llamada Horizonte de cauchy.
Más allá del horizonte de Cauchy, no hay causa y efecto dentro de este paisaje deformado, pero el tiempo y el espacio se difuminan suavemente en un instante infinito.
Los defensores de los fuertes modelos de censura cósmica han argumentado que estos horizontes serían borrados por la singularidad con la más mínima desviación en la atracción gravitacional de una estrella que colapsa. Lo que debería descartar los horizontes de Cauchy en favor de los fuertes modelos de censura cósmica.
El estudio de 2018 muestra cómo los dos técnicamente podrían continuar coexistiendo incluso con tales perturbaciones, pero solo cuando el Universo que rodea al agujero negro se expande a un ritmo acelerado como el nuestro.
El razonamiento detrás de esta conclusión es bastante pesado, pero aquí hay un tl; dr versión.
Gracias a su carga, los agujeros negros de Reissner-Nordström-de Sitter ya tendrían un ligero empujón interno resistiendo el monstruoso tirón de la gravedad, contrarrestando sutilmente sus efectos de deformación temporal y espacial.
Mientras tanto, un Universo en expansión como el nuestro establece límites de tiempo y energía a la flexión de la física que rodea a una singularidad.
La combinación de estos dos efectos ofrecería cierta protección para el horizonte de Cauchy, dándonos tanto una singularidad devastadora para la física como un instante infinito detrás de una línea sin retorno.
En esta extraña zona los objetos estarían desconectados de su pasado y no tendrían un futuro particular.
Cruzarlo significaría que nunca podría regresar, pero tampoco sería aplastado hasta convertirse en una mota.
Si no sabe cómo se sentiría, tenga la seguridad de que los investigadores tampoco están tan seguros.
El físico y miembro del equipo João Costa del Universitario de Lisboa en Portugal lo explicó utilizando un tema familiar.
“Pensando en el gato de Schrödinger, sabemos que podemos asignar probabilidades a que el gato esté vivo y muerto”, dice Cardoso. Edwin Cartlidge en physicsworld.com.
“Pero si el gato cayera dentro del horizonte de Cauchy, ni siquiera podríamos calcular estas probabilidades”.
Eso hace que la rareza de un agujero negro sea aún más extraña que la locura de la mecánica cuántica. Lo que realmente está diciendo algo.
Dado que los agujeros negros de Reissner-Nordström-de Sitter probablemente ni siquiera existen, el ejercicio es filosófico, pero eso no hace que la conjetura sea inútil.
Las matemáticas todavía funcionan para los agujeros negros típicos con carga neutra, y argumentan que incluso podría observarse en el lavado de ondas gravitacionales de la colisión de agujeros negros.
En ese caso, por fin tendríamos nuestra primera visión tentadora del interior de partes del Universo donde los secretos están guardados para siempre.
Esta investigación fue publicada en Cartas de revisión física.
Una versión de este artículo se publicó por primera vez en marzo de 2018.
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