AGUJEROS BLANCOS. Según la teoría, cualquier cosa que pueda

Anuncio
AGUJEROS BLANCOS.
Según la teoría, cualquier cosa que pueda devorar un agujero negro, la puede escupir un
agujero blanco. Si un agujero negro puede tragarse un Mercedes Benz, un agujero
blanco podría con toda certeza expulsar un coche idéntico. Sin embargo, como la
mayoría de las cosas que un agujero negro engulle sería en forma de radiación cósmica
y polvo interestelar, es muy probable que la mayoría de las cosas que escupa un agujero
blanco sea también en forma de radiación y polvo.
La razón de esta extraña simetría está relacionada con los orígenes de la teoría del
agujero blanco. El concepto agujero blanco procede de la idea primitiva de la relatividad
general de que dado que la solución de Schwarzschild posee una singularidad futura,
debe poseer asimismo una singularidad pasada. Si se representa gráficamente el
diagrama espacio-temporal completo de un objeto de Schwarzschild, se observa que una
sección que contuviera una singularidad pasada es una extensión natural del modelo.
Mientras que la singularidad futura está situada en la mitad superior del diagrama o
“avance en el tiempo”, la singularidad pasada está en la mitad inferior del mismo o
“retroceso en el tiempo”. Si se identifica la parte superior del gráfico con la singularidad
del centro del agujero negro que lo consume todo, también se puede asignar la parte
inferior a la singularidad del centro de un agujero blanco que se dedica a escupir todo.
De este modo, de acuerdo con esta aproximación, los agujeros blancos son las imágenes
invertidas en el tiempo de los agujeros negros. Si un agujero negro hace una cosa, un
agujero blanco hace lo contrario e invertido en el tiempo.
Se podría considerar este fenómeno en términos cinematográficos. Imaginemos una
película cobre un coche que se está hundiendo en unas extensas arenas movedizas.
Ahora supongamos que esta misma película se proyecta al revés: parecería que el coche
se mueve hacia arriba y sale intacto de la ciénaga. De modo similar, una versión hacia
atrás de una película que muestra u objeto que cae dentro de la singularidad de un
agujero negro presentaría al mismo objeto saliendo de la singularidad, o sea, de un
agujero blanco.
Las singularidades a tiempo invertido no se encuentran sólo en la solución de
Schwarzschild de las ecuaciones de Einstein. La solución de Kerr, que contiene
singularidades futuras de “tipo agujero negro”, incluyen también singularidades del
pasado. Es evidente que la representación completa del fenómeno gravitatorio debe
incluir una referencia a los objetos blancos y no sólo a los negros.
¿Dónde se pueden encontrar las singularidades de tiempo invertido? Una opción obvia
señala hacia el agujero blanco definitivo: el origen del universo mediante el Big Bang.
Una de las predicciones de la teoría de la relatividad general de Einstein, comprobada
experimentalmente, es que el universo se expande; sus racimos galácticos de estrellas se
van alejando gradualmente cada vez más unos de otros. Estudiando esta expansión hasta
sus mismos orígenes, los científicos han llegado a la conclusión de que el universo
físico se formó tras una gran explosión hace unos quince mil millones de años. Se puede
decir que toda la materia y la energía que existe en la actualidad tuvo sus orígenes en
esta explosión.
Es extraordinario cuánto se parecería una película de la explosión del big bang a tiempo
invertido al colapso gravitatorio instantáneo de una bola de fuego. O, a la inversa,
cuánto se parecería una imagen sucediendo hacia atrás en el tiempo de la
descomposición de la energía de la singularidad de un agujero negro a una película
hacia delante en el tiempo sobre la creación de la energía a partir del big bang. No es de
extrañar que la mayoría de los físicos se refieran a la creación del universo como la
singularidad inicial. A partir de esta singularidad del pasado, se cree que todo el
contenido en energía y materia del cosmos salió a chorro en un único estallido.
Sin embargo, ¿por qué únicamente un estallido? ¿Por qué no ha habido muchas
explosiones similares en el pasado? Es evidente que durante los últimos quince mil
millones de años no puede haber habido más de un gran estallido colosal; no existe
absolutamente ninguna prueba de que se hayan producido explosiones adicionales de
magnitud universal. No obstante, en la historia del cosmos probablemente haya habido
una serie de “pequeños estallidos”: explosiones que afectaban a regiones pequeñas del
universo. Como en el caso del big bang propiamente dicho, esta diminutas fuentes de
energía representarían auténticas singularidades del pasado: versiones de agujeros
negros a tiempo invertido escupiendo con rapidez. En otras palabras: agujeros blancos.
En 1965, el científico soviético Igor Novikov y el físico israelí (y posterior ministro de
la Ciencia) Yuval Ne´eman desarrollaron independientemente la primera teoría extensa
sobre los agujeros blancos, a los cuales Novikov se refirió como “núcleos rezagados”.
La base de la obra teórica de estos científicos es la idea de que en la creación del
universo pude haber habido un proceso que constó de varias etapas. De acuerdo con este
punto de vista, la mayor parte del cosmos surgió de la explosión del big bang inicial,
pero con el tiempo han continuado surgiendo fragmentos de considerable tamaño de
energía y materia de las regiones rezagadas del estallido.
Uno podría preguntarse por qué se ha producido este retraso: ¿qué pudo impedir que el
universo se creara todo de una vez? En realidad, no hay nada que pueda haber obligado
a que se produjeran retrasos en determinadas zonas de la creación, pero tampoco hay
nada que pueda haberlos descartado. Puede que en realidad haya habido retrasos de
tiempo en la formación del universo físico y puede que no; Novikov y Ne´eman se
limitaron simplemente a instar a otros teóricos a no descartar la posibilidad de que
hayan podido producirse “pequeños estallidos” después del gran estallido inicial.
Varios años después que Novikov y Ne´eman propusieron sus teorías acerca del “núcleo
rezagado”, los astrónomos empezaron a buscar con empeño estos objetos. Exploraron
meticulosamente el firmamento en busca de señales de cuerpos celestes que emitieran
grandes cantidades de radiaciones intensas. Pretendían encontrar en especial objetos que
produjeran energía luminosa en dosis esporádicas, pensando que esto proporcionaría
pruebas concluyentes de que eran surtidores cósmicos. Después de que John Wheeler
acuñase el término agujero negro, se desterró la expresión “núcleo rezagado” del argot
astrofísico y se sustituyó por el vocablo que se usa hoy en día; aunque suene a ironía, el
término agujero blanco es una manera más imaginativa de designar a estos surtidores.
La observación, a mediados de los años setenta, de los candidatos a agujero negro tales
como el Cygnus X-1, solamente contribuyó a acelerar la búsqueda intensiva de sus
antagonistas que parecían estar invertidos en el tiempo.
Los competidores de los agujeros blancos durante los años setenta eran cuerpos celestes
extraordinariamente distantes y brillantes conocidos como objetos cuasiestelares
(quásares). Los quásares se descubrieron a principios de los años sesenta gracias a datos
obtenidos mediante el empleo de radiotelescopios. Se vio que emitían corrientes
continuas de radiación intensa, mucho más que la producida por cualquier otro cuerpo
celeste conocido de tamaño similar. Una posible explicación a la fuente de energía del
quásar que adelantaron los físicos tales como Novikov era que contenía una
singularidad central de agujero blanco que emitía un torrente incesante de energía
luminosa. Sin embargo, la labor teórica detallada que se llevó a cabo a finales de los
años setenta demostró que los agujeros blancos eran demasiado inestables para dar lugar
a quásares. Pronto se encontraron otras explicaciones relativas a los quásares, lo cual
redujo mucho el ímpetu a la hora de investigar los agujeros blancos. No obstante,
incluso hoy en día, muchos astrofísicos continúan afirmando que han descubierto
candidatos viables para ser agujeros blancos. Pero aún no está del todo claro si estos
objetos son entidades físicas reales o meras abstracciones matemáticas.
Hoy por hoy son meras abstracciones matemáticas, todo lo contrario que los agujeros
negros que son una realidad.
Descargar