La concepción que tenemos del tiempo, los agujeros negros y la energía oscura podría estar a punto de transformarse radicalmente gracias a un innovador estudio realizado por la Universidad de Sheffield. Esta nueva investigación propone que los agujeros negros podrían evolucionar en «agujeros blancos», un concepto teórico que desafía nuestras nociones actuales sobre la física del cosmos y la estructura misma del tiempo.

Los agujeros negros son estructuras conocidas por su gravedad tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar de ellas. Según la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein, cualquier materia que cruce el horizonte de sucesos de un agujero negro es arrastrada inevitablemente hacia su centro, donde se encuentra la llamada singularidad, un punto de densidad infinita donde las leyes de la física convencional dejan de tener sentido.

Durante años, los científicos han intentado comprender qué sucede exactamente en el interior de estos colosos gravitacionales, sin embargo, la fusión entre la relatividad general y la mecánica cuántica sigue siendo uno de los mayores desafíos de la física moderna.

El estudio publicado en la revista Physical Review Letters sugiere que, en lugar de desaparecer en un punto de densidad infinita, la materia y el tiempo dentro de un agujero negro podrían atravesar un proceso de transformación, emergiendo en una nueva fase denominada agujero blanco.

Agujeros blancos
Ilustración de una galaxia formando estrellas dentro de los potentes chorros de material lanzados por los agujeros negros supermasivos situados en su centro. Crédito: M. Kornmesser / ESO

Un agujero blanco es, en teoría, lo opuesto a un agujero negro: en lugar de absorber materia y energía, los expulsa al exterior. Mientras que los agujeros negros se caracterizan por atrapar cualquier cosa que cruce su horizonte de sucesos, los agujeros blancos harían lo contrario, expulsando materia y tiempo de vuelta al universo.

El equipo de investigadores, liderado por el Dr. Steffen Gielen de la Universidad de Sheffield y Lucía Menéndez-Pidal de la Universidad Complutense de Madrid, utilizó principios de la mecánica cuántica para replantear la naturaleza de la singularidad dentro de los agujeros negros. Su estudio empleó un modelo simplificado conocido como agujero negro planar, cuyo límite es una superficie plana en lugar de la forma esferoidal clásica. Sus hallazgos sugieren que el mismo mecanismo podría aplicarse a los agujeros negros tradicionales.

En la mecánica cuántica, el tiempo nunca se detiene; los sistemas cambian y evolucionan continuamente. Bajo esta premisa, la singularidad dentro de un agujero negro podría no representar el fin del tiempo, sino más bien una transición hacia un nuevo estado en el que el agujero negro se convierte en un agujero blanco.

Un aspecto innovador de la investigación es la relación que establece entre la energía oscura y el tiempo. La energía oscura es una fuerza misteriosa que parece estar impulsando la expansión acelerada del universo. Según la teoría propuesta, esta energía podría funcionar como un punto de referencia fundamental para medir el tiempo a escala universal.

Generalmente, se considera que el tiempo es relativo al observador, pero en nuestra investigación, planteamos que el tiempo se deriva de la energía oscura, la cual está presente en todo el universo y es responsable de su expansión, explicó el Dr. Gielen.

Resulta tentadora la teoría de que lo que percibimos como una singularidad es en realidad un principio, lo que sugiere la existencia de algo aún más enigmático al otro lado de un agujero blanco.

Hipotéticamente, podría existir un observador que atraviese un agujero negro, pase por la singularidad y emerja en el otro lado como si hubiese viajado a través de un agujero blanco, agregó Gielen. Aunque esta idea sigue siendo altamente especulativa, podría abrir nuevas vías para explorar conceptos como los agujeros de gusano y los viajes interdimensionales.

FUENTES

University of Sheffield

Steffen Gielen, Lucía Menéndez-Pidal, Black Hole Singularity Resolution in Unimodular Gravity from Unitarity, Physical Review Letters 134, 101501. DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.101501

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