Cinco teorías de los agujeros negros que te dejarán boquiabierto

Los agujeros negros se encuentran entre los objetos más fascinantes y ferozmente debatidos del universo.

Han capturado la imaginación del público durante décadas, gracias en parte al difunto Stephen Hawking, quien los transformó de una teoría científica difícil de entender a una fuente de extraña maravilla.

También filtraron la cultura popular a través de revistas de ciencia ficción, Star Trek y éxitos de taquilla de Hollywood.

Pero, ¿cuáles son las cinco teorías más extrañas y cautivadoras sobre los agujeros negros tan insondables que aturden la mente?

Aquí MailOnline echa un vistazo.

1. Están rodeados por un «anillo de fuego»

En 2019, los astrónomos tomaron la primera imagen de un agujero negro ubicado en una galaxia distante.

Descrito por los científicos como «un monstruo», tiene tres millones de veces el tamaño de la Tierra.

La imagen muestra un «anillo de fuego» intensamente brillante, como lo describieron los investigadores, que rodea un agujero negro perfectamente circular.

«Es como mirar las puertas del infierno», dijo Heino Falcke de la Universidad de Radboud en Nijmegen, Países Bajos.

A medida que los agujeros negros consumen la materia que se acerca demasiado, la comprimen en un disco sobrecalentado de gas brillante.

En la imagen del agujero negro gigante en el corazón de la cercana galaxia Messier 87 (M87), la parte inferior del anillo parece brillante a medida que los gases son empujados hacia la Tierra.

El agujero negro también desvía la luz a su alrededor, que es lo que crea la sombra circular.

2. Tienen «pelo»

En 2015, el difunto profesor de física Stephen Hawking sugirió que los agujeros negros no eran las «prisiones eternas» que muchos creen que son, y agregó que era posible que los datos escaparan del abismo.

Un año más tarde amplió la teoría diciendo que la respuesta está en las partículas de energía cero, o «pelos suaves», que se encuentran en el horizonte del agujero negro.

Él sugiere que las partículas que se encuentran en el horizonte de eventos, el límite del agujero negro, estarían compuestas de fotones y gravitones, que son paquetes subatómicos de luz y energía gravitacional.

Estas partículas cuánticas de muy baja energía, o incluso de energía cero, depositadas en el borde del agujero negro pueden capturar y almacenar información extraída de las partículas que caen en el agujero negro.

Esto significa efectivamente que, si bien las partículas que caen en el agujero negro pueden haber desaparecido, su información aún permanece al borde del olvido en este «pelo suave» de partículas cuánticas.

El físico teórico comparó la devolución de información con una enciclopedia quemada, donde la información técnicamente no se perdería, pero sería increíblemente difícil de descifrar.

La hipótesis no se ha probado, pero podría ayudar a resolver una paradoja de larga data sobre lo que sucede con el gas y el polvo que caen en un agujero negro.

3. Emiten fuentes de gas

El poderoso agarre gravitacional de un agujero negro significa que nada puede escapar si se acerca mucho al borde del agujero.

Pero muchos de estos objetos misteriosos en realidad están rodeados por una acumulación de gas y polvo que rodea a los agujeros negros, un poco como el agua que cae por un desagüe.

Según un estudio de 2018, esta acumulación de material es un proceso de tres pasos.

Primero, el gas frío forma un disco cerca del plano de rotación, calentándose hasta que las moléculas se rompen.

Algunas de estas moléculas se expulsan por encima y por debajo del disco, que luego vuelven a caer para crear una estructura similar a una fuente.

Observaciones alternativas también sugieren que este movimiento produce anillos arqueados que rodean las columnas internas de materia, que se disparan directamente al aire y recuerdan mucho a las fuentes.

4. Soy la fuente de la Energía Oscura

El mes pasado, los científicos del Imperial College London hicieron un emocionante anuncio sobre los agujeros negros.

Revelaron con emoción que los objetos en realidad pueden ser la fuente de energía desconocida conocida como energía oscura.

Esencialmente, la teoría del Big Bang de la creación de nuestro universo originalmente predijo que su expansión se ralentizaría, o incluso comenzaría a contraerse, debido a la atracción de la gravedad.

Pero en 1998, los astrónomos se sorprendieron al descubrir que el universo no solo seguía expandiéndose, sino que esta expansión también se aceleraba.

Para explicar este descubrimiento, se propuso que una «energía oscura» era responsable de separar las cosas con más fuerza que la gravedad.

Esto estaba relacionado con un concepto que Einstein había propuesto pero luego rechazó: una «constante cosmológica» que se oponía a la gravedad y evitaba que el universo colapsara.

Sin embargo, los agujeros negros han planteado un problema: su gravedad extremadamente fuerte es difícil de contrarrestar, especialmente en su núcleo, donde todo parece romperse en un fenómeno llamado «singularidad».

Para aprender más sobre el problema, un Un equipo de 17 investigadores de nueve países estudió nueve mil millones de años de evolución de agujeros negros.

Observaron galaxias antiguas e inactivas y descubrieron que los agujeros negros ganan masa de una manera consistente con su contenido de energía de vacío o energía oscura.

De hecho, el tamaño del universo en varios momentos coincidió estrechamente con la masa de los agujeros negros supermasivos en el corazón de las galaxias.

En otras palabras, la cantidad de energía oscura en el universo puede explicarse por la energía de vacío del agujero negro, lo que significa que los agujeros negros son la fuente de energía oscura.

5. Pueden ser «puertas traseras» a otras partes del universo

En lo profundo de un agujero negro se encuentra la singularidad gravitatoria, donde el espacio-tiempo se curva hacia el infinito y cualquier materia que pase a través de él puede sobrevivir.

O eso se pensó siempre.

Sin embargo, en un estudio reciente, los investigadores sugirieron que en realidad puede haber una salida a través de un agujero de gusano en el centro del agujero negro, que actúa como una «puerta trasera».

De acuerdo con esta teoría, cualquier cosa que viaje a través del agujero negro sería «espaguetizada» o estirada hasta los extremos, pero volvería a su tamaño normal cuando emergiera en una región diferente del universo.

Si bien es poco probable que un humano sobreviva a este proceso, los investigadores dicen que la materia dentro del agujero negro no se perdería para siempre como se pensaba anteriormente, sino que sería expulsada a otra área del universo.

Y los investigadores dicen que no habría necesidad de energía «exótica» para generar el agujero de gusano, como sugiere la teoría de la gravedad de Einstein.