Un científico ruso describe la forma de los agujeros de gusano

Un agujero negro, en teoría, puede ser una especie de portal entre dos puntos en el espacio y el tiempo. /Federico.ciccarese / Wikimedia Commons / Allen Dressen

Roman Konoplya, físico en el Instituto de Gravitación y Cosmología de la Universidad RUDN (Rusia) ha descrito la forma de cualquier agujero de gusano simétrico, según un estudio publicado en la revista Physics Letters B. Un agujero de gusano, en teoría, puede enlazar dos puntos en el espacio-tiempo, según su espectro de ondas. La investigación, afirma el autor, ayudaría a comprender la física de los agujeros de gusano e identificar mejor sus características físicas.

Los conceptos modernos del Universo contemplan la existencia de agujeros de gusano, curvaturas inusuales en el espacio y el tiempo. Uno puede imaginar un agujero de gusano como un agujero negro a través del cual se puede ver un punto distante del Universo en cuatro dimensiones. Los astrofísicos todavía no pueden determinar con precisión la forma y el tamaño de los agujeros negros, y mucho menos los agujeros de gusano que existen solo en las teorías. El científico ruso asegura en su investigación que la forma de un agujero de gusano aún puede calcularse basándose en las características físicas observables.

En la práctica, solo se pueden observar las propiedades indirectas de los agujeros de gusano, como el desplazamiento al rojo, un descenso en la frecuencia de las ondas gravitacionales al alejarse de un objeto. Konoplya utilizó suposiciones mecánicas y geométricas cuánticas y demostró que la forma y la masa de un agujero de gusano se pueden calcular basándose en el valor de desplazamiento rojo y el rango de ondas gravitacionales en altas frecuencias.

Hoy en día, los científicos se ocupan de tareas directas: toman la geometría de un objeto compacto, descubren su rango (el conjunto de frecuencias en las que un agujero de gusano emite ondas gravitacionales) y luego comparan los datos con los resultados experimentales. Después de eso, deciden si los valores observados son similares a los predichos teóricamente. El autor del trabajo sugirió una solución a un problema opuesto: logró determinar la forma de un objeto en función de su espectro visible.

Enfoque mecánico cuántico

El físico tomó un modelo matemático de un agujero de gusano Morris-Thorne esféricamente simétrico, un tipo de agujeros negros que no solo une dos puntos en el espacio y el tiempo, sino que teóricamente proporciona movimientos entre ellos. Luego aplicó un modelo matemático existente para describir el cuello de botella del agujero de gusano, el lugar más estrecho entre su entrada y su salida. Primero, describió matemáticamente cómo se puede determinar la forma de cualquier agujero de gusano simétrico en función de su rango de onda, y resolvió el llamado problema opuesto en términos generales. Luego, utilizando la aproximación de la mecánica cuántica, estableció una ecuación para calcular una forma geométrica para un caso particular: un agujero de gusano.

"En términos generales, un enfoque mecánico cuántico conduce a muchas soluciones para la geometría de un agujero de gusano. Nuestro trabajo se puede ampliar de varias maneras. En primer lugar, para evitar fórmulas largas, solo consideramos los campos electromagnéticos. En nuestro trabajo futuro podemos estudiar Otros campos bajo el mismo enfoque”, explica Konoplya. “Nuestros resultados también pueden aplicarse a los agujeros de gusano rotativos, siempre que sean lo suficientemente simétricos", concluye.

Beatriz de Vera

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

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