¿Agujeros negros cuánticos? Ecos de ondas gravitacionales podrían confirmar esta hipótesis de Hawking

Esta ilustración muestra material de una estrella que está siendo devorada por un agujero negro supermasivo en una erupción de interrupción de marea.
NASA / JPL-Caltech

Los datos de las ondas gravitacionales han sido de gran utilidad para nuevas investigaciones. Una de las últimas, a cargo de Niayesh Afshordi, informa la primera detección tentativa de ecos en las señales de ondas gravitacionales, sugiriendo que el horizonte de eventos de un agujero negro podría ser más complicado de lo que se piensa. Los detalles fueron publicados en Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Ondas  gravitacionales 

Tenemos entendido que las ondas gravitacionales son propiamente ondas en el tejido espacio-tiempo que nacen debido a la colisión de objetos muy masivos y compactos como agujeros negros o estrellas de neutrones. 

Hasta la Relatividad General de Einstein, se creía que nada podría escapar a la intensa atracción gravitacional de un agujero negro, ni siquiera la luz. Al límite de no retorno se le conoció como horizonte de eventos. Esto fue lo que la comunidad científica entendió hasta que Stephen Hawking hizo un gran aporte. 

Hawking aplicó la mecánica cuántica y predijo que los agujeros negros dejaban escapar algunas partículas. A esto se le conoce como Radiación de Hawking y predice además que la masa y energía rotacional de los agujeros se reduciría con el tiempo, fenómeno que se le conoce como evaporación de agujeros negros. 

Los ecos

Según Afshordi, estos ecos estarían causados por una especie de ‘fuzz’ cuánticos. "Los científicos no han podido determinar experimentalmente si alguna materia escapa de los agujeros negros hasta la detección más reciente de ondas gravitacionales", declaró. 

"Si el fuzz cuántico responsable de la radiación de Hawking existe alrededor de los agujeros negros, las ondas gravitacionales podrían rebotar en él, lo que crearía señales de ondas gravitacionales más pequeñas después del evento de colisión gravitacional principal, similar a los ecos repetidos"

El estudio

La investigación proporciona los primeros hallazgos tentativos de estos ecos repetitivos. Esto proporcionaría evidencia experimental de que los agujeros negros pueden ser diferentes a lo que la teoría conocida hasta ahora predice. Casualmente, los ecos observados coinciden con los simulados por modelos de agujeros negros que toman en cuenta la mecánica cuántica y la radiación de Hawking. 

"Nuestros resultados aún son tentativos porque hay una posibilidad muy pequeña de que lo que vemos se deba al ruido aleatorio en los detectores, pero esta posibilidad se vuelve menos probable a medida que encontramos más ejemplos", advierte Afshordi. 

La ventaja es que ahora la comunidad científica sabe lo que está buscando, por lo que podría tener una confirmación sólida de estas señales pronto. “Tal confirmación sería la primera investigación directa de la estructura cuántica del espacio-tiempo".

 

Adrian Díaz

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