En astrofísica hay un dicho que dice: «Los agujeros negros no tienen peloEsto significa que en teoría general RelatividadLos agujeros negros son objetos excepcionalmente aerodinámicos. Todo lo que necesitas para describir un agujero negro es su masa, carga eléctrica y velocidad de giro. Solo con esos tres números, tienes todo lo que hay que saber sobre los agujeros negros. En otras palabras, son calvos y no tienen ninguna información adicional.
Este aspecto de los agujeros negros es muy frustrante para los astrofísicos, que desean desesperadamente comprender cómo operan estos gigantes cósmicos. Pero como los agujeros negros no tienen «pelo», no hay forma de aprender más sobre ellos y qué los causa en movimiento. Desafortunadamente, los agujeros negros siguen siendo algunos de los objetos más intrigantes y misteriosos del universo.
Relacionado: La famosa paradoja del agujero negro de Stephen Hawking finalmente puede tener una solución
Pero el concepto de agujeros negros «sin pelo» se basa en nuestra comprensión actual de la relatividad general, tal como la formuló originalmente. Albert Einstein. Esta imagen relativista se centra en la curvatura del espacio-tiempo. Cualquier entidad que tenga masa o energía curvará el espacio-tiempo a su alrededor, y esa curvatura les dice a esas entidades cómo moverse.
Pero ésta no es la única manera de construir la teoría de la relatividad. Un enfoque completamente diferente se centraría más bien en la «deformación» que en la curvatura del espacio-tiempo. En esta imagen, cualquier entidad que tenga masa o energía tiene espacio-tiempo a su alrededor, y este giro les dice a otros objetos cómo moverse.
Los dos enfoques, uno basado en la flexión y el otro en la torsión, son matemáticamente equivalentes. Pero como fue Einstein quien desarrolló por primera vez el lenguaje basado en la curvatura, se ha utilizado a una escala mucho mayor. El enfoque de la torsión, conocido como gravedad «paralela» por su uso matemático de líneas paralelas, proporciona un amplio margen para ideas teóricas interesantes que no son evidentes en el enfoque de la curvatura.
Por ejemplo, un equipo de físicos teóricos descubrió recientemente cómo la gravedad de dimensiones paralelas podría abordar el problema del pelo de los agujeros negros. Han detallado su trabajo en un artículo publicado en una base de datos preprint arXiv en julio. (La investigación aún no ha sido revisada por pares).
El equipo investigó posibles extensiones de la relatividad general utilizando lo que se llama un dominio escalar, un objeto cuántico que habita todo el espacio y el tiempo. Un ejemplo famoso de un dominio numérico es bosón de Higgs, que es responsable de darle masa a muchas partículas. Puede haber campos escalares adicionales habitando el universo y alterando sutilmente el funcionamiento de la gravedad, y los físicos han utilizado durante mucho tiempo estos campos escalares en sus intentos de explicar la naturaleza de misterios cósmicos como el materia oscura Y energía oscura.
En la relatividad general basada en curvatura uniforme, solo hay unas pocas formas de agregar campos escalares. Pero en paralelo a la gravedad lejana, hay muchas más opciones. El equipo de investigación ha descubierto una forma de añadir campos escalares a la relatividad general utilizando el marco de paralelismo. A continuación, utilizaron este enfoque para investigar si estos campos escalares, que de otro modo serían invisibles, podrían aparecer cerca de los agujeros negros.
El resultado final: los campos escalares añadidos a la relatividad general, cuando se exploran a través de la lente paralela, han dado algo de pelo a los agujeros negros.
El «pelo» en este caso es la presencia de un fuerte campo escalar cerca del horizonte de sucesos del agujero negro. Más importante aún, este campo escalar transporta información sobre el agujero negro en su interior, lo que permite a los científicos comprender más sobre los agujeros negros sin tener que sumergirse en ellos.
Ahora que los investigadores han determinado cómo dar algo de pelo a los agujeros negros, lo siguiente que deben hacer es trabajar en las consecuencias observacionales de estos hallazgos. Por ejemplo, futuras observaciones de ondas gravitacionales pueden revelar firmas sutiles de estos campos escalares en las colisiones de agujeros negros.
«Viajar ninja. Alborotador. Erudito del tocino. Experto en alcohol extremo. Defensor de los zombis».
More Stories
Comparación de tripulaciones comerciales de la NASA Boeing Starliner y SpaceX Dragon
El «Moon Sniper» japonés recupera imágenes tras la tercera larga noche lunar
Mapas web meteorológicos en el exoplaneta WASP-43b