La materia oscura podría estar formada por agujeros blancos

Interpretación artística de un núcleo de agujero negro. /NASA/JPL-Caltech

Pese a que hace unas semanas un trabajo del Centro Smithsoniano de Astrofísica de Harvard (CfA), indicaba que la materia oscura podría estar formada de agujeros negros del Universo temprano, una nueva teoría pone sobre la mesa la posibilidad de que sean los agujeros blancos los constituyentes de la mayor parte de la materia en el cosmos, la oscura, según afirman los físicos Carlo Rovelli y Francesca Vidotto, en un documento presentado al concurso anual de Gravity Research Foundation de ensayos sobre gravitación. Los agujeros blancos serían lo opuesto a los agujeros negros: mientras que nada puede escapar del horizonte de sucesos de un agujero negro, nada puede entrar en el horizonte de sucesos de un agujero blanco. Algunos de estos extraños objetos cósmicos incluso pueden ser anteriores al Big Bang.

Investigaciones previas sugerían que los dos tipos de agujeros están conectados, y la materia y la energía caen en un agujero negro que emerge potencialmente de un agujero blanco en cualquier otro lugar del cosmos o en otro universo completamente. Pero en 2014, Carlo Rovelli, físico teórico de la Universidad de Aix-Marseille (Francia), propusieron que los agujeros negros y los agujeros blancos podrían estar conectados de otra manera: cuando los agujeros negros se mueren, podrían convertirse en agujeros blancos.

En la década de 1970, el físico teórico Stephen Hawking calculó que todos los agujeros negros deberían evaporar la masa emitiendo radiación. Se espera que los agujeros negros que pierden más masa de la que obtienen se encojan y finalmente se desvanezcan. Sin embargo, Rovelli sugirió que los agujeros negros no podrían desaparecer si la estructura del espacio y el tiempo fuera cuántica, es decir, de cantidades indivisibles conocidas como cuantos. Por lo tanto, según esta teoría, un agujero negro se evaporaría hasta el punto de no poder contraerse más, sino que su muerte sería el paso a un agujero blanco. Según los expertos, se necesitaría un agujero negro con una masa igual a la del sol aproximadamente un billón de veces la edad actual del universo para convertirse en un agujero blanco.

Sin embargo, trabajos previos en los años 1960 y 1970 sugirieron que los agujeros negros también podrían haberse originado el el segundo posterior al Big Bang, debido a fluctuaciones aleatorias de densidad en el universo recién nacido caliente y en rápida expansión. Estos llamados agujeros negros primordiales serían mucho más pequeños que los agujeros negros de masa estelar, y podrían haber muerto para formar agujeros blancos dentro de la vida del universo, indica Rovelli.

Cinco sextos de toda la materia del universo

Incluso los agujeros blancos con diámetros microscópicos podrían ser bastante masivos, del mismo modo que los agujeros negros más pequeños que un grano de arena pueden pesar más que la luna. Ahora, Rovelli, junto a Francesca Vidotto, de la Universidad del País Vasco (España), señalan que estos agujeros blancos microscópicos podrían constituir materia oscura.

Aunque se cree que la materia oscura constituye cinco sextos de toda la materia del universo, los científicos no saben de qué está hecha. Se trata de materia invisible, que no emite, refleja o incluso bloquea la luz. Como resultado, solo puede rastrearse actualmente a través de sus efectos gravitacionales sobre la materia normal, como la que compone las estrellas y las galaxias. Su naturaleza es actualmente uno de los mayores misterios en la ciencia.

La densidad local de la materia oscura, como sugiere el movimiento de las estrellas cerca del sol, es aproximadamente el 1% de la masa del sol por parsec cúbico, que es aproximadamente 34,7 años luz cúbicos. Para dar cuenta de esta densidad con agujeros blancos, los científicos calcularon en el nuevo estudio que un pequeño agujero blanco (mucho más pequeño que un protón y una millonésima de gramo, equivalente a algo más de un centímetro de un cabello humano), es necesario por cada 10.000 kilómetros cúbicos.

Estos agujeros blancos no emitirían ninguna radiación, y debido a que son mucho más pequeños que una longitud de onda de luz, serían invisibles. Si un protón impactara en uno de estos agujeros blancos, el agujero blanco "simplemente lo rebotaría", dijo Rovelli a Space.com. "No pueden tragar nada. Si un agujero negro encontrara uno de estos agujeros blancos, el resultado sería un agujero negro más grande”.

Como si la idea de los agujeros blancos invisibles y microscópicos de los albores del tiempo no fuera lo suficientemente salvaje, Rovelli y Vidotto sugirieron además que algunos agujeros blancos en este universo podrían ser anteriores al Big Bang. La investigación futura explorará cómo esos agujeros blancos de un universo anterior podrían ayudar a explicar por qué el tiempo fluye solo hacia adelante en este universo actual y no también al revés, dijo.

Beatriz de Vera
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma

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