La existencia de agujeros blancos, estructuras cósmicas gigantes que repelen todos los objetos que se aproximan, todavía es controvertida y se considera un “fantasma” nacido de las matemáticas de la relatividad general.
El Telescopio del Horizonte de Eventos capturó esta imagen del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87. Imagen: Colaboración EHT.
Los agujeros negros son regiones de colapso gravitacional total, donde la gravedad supera a todas las demás fuerzas del universo y comprime una masa de materia en un punto infinitamente pequeño llamado singularidad. Alrededor de la singularidad se encuentra un horizonte de sucesos, no un límite físico sólido, sino simplemente un borde alrededor de la singularidad, donde la gravedad es tan intensa que nada, ni siquiera la luz, puede escapar.
Cuando una estrella masiva muere, su enorme peso presiona su núcleo, lo que provoca la formación de un agujero negro. Cualquier materia o radiación que se acerque demasiado al agujero negro queda atrapada por su potente gravedad y arrastrada por debajo del horizonte de sucesos, lo que provoca su destrucción.
Los expertos comprenden cómo se forman estos agujeros negros y cómo interactúan con su entorno gracias a la teoría general de la relatividad de Einstein. Esta teoría no considera el transcurso del tiempo. Las ecuaciones son simétricas en el tiempo, lo que significa que funcionan matemáticamente independientemente de si avanzamos o retrocedemos en el tiempo.
Si filmaras la formación de un agujero negro y la reprodujeras, verías un objeto emitiendo radiación y partículas. Finalmente, explotaría, dejando tras de sí una estrella gigante. Eso sería un agujero blanco, y según la relatividad general, este escenario es totalmente posible.
Los agujeros blancos son estructuras cósmicas teóricas que operan de forma opuesta a los agujeros negros. Foto: Future/Adam Smith
Los agujeros blancos son aún más extraños que los agujeros negros. Siguen teniendo una singularidad en el centro y un horizonte de sucesos en el borde. Siguen siendo objetos masivos, con una fuerte gravedad. Pero cualquier materia que se acerque al agujero blanco será expulsada instantáneamente a velocidades superiores a la de la luz, lo que provoca que el agujero blanco brille intensamente. Cualquier cosa fuera del agujero blanco no podrá entrar, ya que tendría que viajar más rápido que la luz para atravesar el horizonte de sucesos.
Sin embargo, la existencia de agujeros blancos sigue siendo controvertida, ya que la relatividad general no es la única teoría del universo. Existen otras ramas de la física que explican su funcionamiento, como las teorías del electromagnetismo y la termodinámica.
En termodinámica existe el concepto de entropía, que es simplemente una medida del desorden de un sistema. La segunda ley de la termodinámica establece que la entropía de los sistemas cerrados no puede disminuir.
Por ejemplo, si se introduce un piano en una trituradora de madera, el resultado serán un montón de piezas. El desorden en el sistema aumenta, cumpliendo así la segunda ley de la termodinámica. Pero si se introducen piezas al azar en la misma trituradora, el resultado no será un piano completo, ya que eso reduciría el desorden. Por consiguiente, no es posible simplemente rebobinar el proceso de formación de un agujero negro para obtener un agujero blanco, ya que eso reduciría la entropía, y las estrellas no pueden formarse a partir de una explosión violenta.
Así que la única forma en que los agujeros blancos pudieron formarse es si algún proceso extraño hubiera tenido lugar en el universo primitivo que evitara el problema de la disminución de la entropía. Simplemente existieron desde el principio del universo.
Sin embargo, los agujeros blancos seguirían siendo muy inestables. Atraerían materia hacia ellos, pero nada podría cruzar el horizonte de sucesos. Cualquier cosa, incluso un fotón (una partícula de luz), sería aniquilada en cuanto se acercara al agujero blanco. La partícula no podría cruzar el horizonte de sucesos, lo que provocaría un aumento vertiginoso de la energía del sistema. Finalmente, la partícula tendría tanta energía que el agujero blanco colapsaría en un agujero negro, terminando así su existencia. Así pues, curiosamente, los agujeros blancos no parecen ser estructuras cósmicas reales, sino más bien «fantasmas» creados por las matemáticas de la relatividad general.
Thu Thao (Según el espacio )
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