16/May/09

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¿Está todo está hecho de diminutos agujeros negros?

Un nuevo trabajo de dos investigadores en California propone esta idea

En 1971, el físico Stephen Hawking sugirió que podría haber "mini" agujeros negros a todo nuestro alrededor que fueron creados por el Big Bang. La violencia de la rápida expansión que siguió al origen del universo podría haber comprimido concentraciones de materia para formar minúsculos agujeros negros, tan pequeños que ni siquiera pueden ser vistos en un microscopio regular.

Pero ¿y si estos mini agujeros negros estuvieran por todos lados, y de hecho constituyen la trama del universo?

Un nuevo trabajo de dos investigadores en California propone esta idea.

Los agujeros negros son regiones de espacio donde la gravedad es tan poderosa que ni siquiera la luz puede escapar, y habitualmente se piensan como grandes áreas de espacio, como los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias. No existe ninguna prueba observacional de mini-agujeros negros pero, en principio, podrían estar presentes en todo el universo.

Ya que los agujeros negros tienen gravedad, también tienen masa. Pero con los mini agujeros negros, la gravedad sería débil. Sin embargo, muchos físicos han supuesto que incluso a escalas muy diminutas, a escala de Planck, la gravedad recupera su fuerza.

Los experimentos en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) están destinados a detectar mini agujeros negros, pero sufren por no saber exactamente cómo se comportaría un agujero negro de masa Planck reducida, dicen Donald Coyne de Santa Cruz UC (ahora fallecido) y D. C. Cheng del Centro de Investigación Almaden cerca de San José.

La teoría de cuerdas también propone que la gravedad juega un rol más fuerte en el espacio dimensional superior, pero solamente en nuestro espacio de cuatro dimensiones la gravedad aparece débil.

Ya que estas dimensiones se vuelven importantes sólo en la escala de Planck, es en ese nivel que la gravedad se reafirma. Y si ése es el caso, entonces los mini-agujeros negros se convierten en una posibilidad, dicen los dos investigadores.

Consideraron qué propiedades podrían tener los agujeros negros en una escala tan pequeña, y determinaron que podían ser muy variadas.

Los agujeros negros pierden energía y reducen su tamaño mientras lo hacen, finalmente se desvanecen, o se evaporan. Pero éste es un proceso muy lento y sólo los agujeros negros más pequeños habrán tenido tiempo de evaporarse significativamente a lo largo de toda la historia de 14.000 millones de años del universo.

La cuantización del espacio en este nivel significa que unos mini-agujeros negros podrían aparecer en todos los niveles de energía. Predicen la existencia de gran cantidad de partículas de agujero negro en diferentes niveles de energía. Y estos agujeros negros podrían ser tan comunes que quizás "todas las partículas pueden ser variadas formas de agujeros negros estabilizados."

"A primera vista la situación parece rara, pero no lo es", escriben Coyne y Cheng. "Es lo que exactamente se esperaría si un agujero negro evaporado deja un vestigio compatible con la mecánica cuántica... Esto arrojaría toda una nueva luz sobre el proceso de evaporación de grandes agujeros negros, que entonces podrían no parecer diferentes en principio del colapso correlativo de partículas elementales".

Ellos dicen que su investigación necesita más experimentación. Esto puede venir del LHC, que podría empezar a sondear las energías en que esta clase de agujero negro se produce.

Fuente: Universe Today. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard