¿Qué es un agujero de gusano?

El agujero negro supermasivo de “Interestelar”, Gargantúa, juega un papel importante en la película. Crédito: Paramount Pictures.

Los agujeros de gusano han sido parte fundamental de la trama de algunas novelas de ciencia ficción (como “Contacto”, por ejemplo) y, más recientemente, de la película “Interestelar”, permitiendo a los protagonistas salvar grandes distancias en breves periodos de tiempo.

Pero, ¿qué es un agujero de gusano?

En pocas palabras, un agujero de gusano es un pasaje teórico a través del espacio-tiempo que podría crear atajos para viajes largos a través del Universo. Los agujeros de gusano son predichos por la teoría de Relatividad General. Pero hay que ser cautelosos: los agujeros de gusano traen consigo los riesgos de colapso repentino, alta radiación y el contacto peligroso con materia exótica.

Teoría

En 1935, el físico Albert Einstein y Nathan Rosen usaron la teoría de Relatividad General para proponer la existencia de “puentes” a través del espacio tiempo. Estos caminos, llamados “puentes de Einstein-Rosen” o agujeros de gusano, conectan dos puntos diferentes en el espacio-tiempo, hipotéticamente creando un atajo que podría reducir el tiempo y la distancia de un viaje.

Los agujeros de gusano poseen dos bocas, con un cuello o garganta que conecta a ambas. Probablemente, las bocas serían esferoidales. El cuello puede ser recto, pero también podría ser curvo, adquiriendo un camino más largo que lo que puede requerir una ruta convencional.

La teoría de Relatividad General de Einstein predice matemáticamente la existencia de agujeros de gusano, pero nadie ha descubierto uno hasta ahora. Un agujero de gusano con masa negativa puede ser detectado por la manera en que su gravedad afecta a la luz que pasa por él.

Ciertas soluciones de la Relatividad General permiten la existencia de agujeros de gusano donde la boca de cada uno es un agujero negro. Sin embargo, un agujero negro creado de manera natural, formado por el colapso de una estrella moribunda no crea un agujero de gusano por sí solo.

A través del agujero de gusano

La ciencia ficción está llena de historias de viajes a través de agujeros de gusano. Pero la realidad de tales viajes es más complicada, y no solo debido a que no hemos encontrado uno.

El primer problema es el tamaño. Se predice que los agujeros de gusano primordiales existen en escalas microscópicas, aproximadamente de 10^-33 centímetros. No obstante, a medida que el Universo se expande, es posible que algunos se hayan “estirado”, adoptando tamaños mayores.

Otro problema tiene que ver con la estabilidad. Los agujeros de gusano Einstein-Rosen predichos por la teoría no serían útiles para viajar, dado que colapsan rápidamente. Pero investigaciones más recientes señalan que un agujero de gusano que contuviese materia exótica podría mantenerse abierto e invariables durante largos periodos de tiempo.

La materia exótica, que no debe ser confundida con materia oscura o antimateria, contiene densidad de energía negativa y una gran presión negativa. Dicha materia solo ha sido observada en el comportamiento de ciertos estados de vacío como parte de la teoría cuántica de campos.

Si un agujero de gusano contuviera suficiente materia exótica, ya sea de forma natural o añadida artificialmente, podría ser usado teóricamente como un método de enviar información o viajeros a través del espacio.

Los agujeros de gusano pueden no solo conectar dos regiones separadas dentro del Universo, sino que también podrían conectar dos universos diferentes. Del mismo modo, algunos científicos han conjeturado que si una boca de un agujero de gusano se mueve de una manera específica, podría permitir el viaje en el tiempo. Sin embargo, el cosmólogo británico Stephen Hawking ha afirmado que tal uso no es posible.

“Un agujero de gusano no es realmente un medio para viajar hacia atrás en el tiempo, es un atajo, de modo que algo que estaba muy lejos está mucho más cerca”, dice Eric Christian de la NASA.

Aunque añadir materia exótica a un agujero de gusano puede estabilizarlo al punto de que los humanos puedan viajar de manera segura a través de éste, aún existe la posibilidad de que la adición de materia “normal” sea suficiente para desestabilizar el portal.

La tecnología actual es insuficiente para ensanchar o estabilizar agujeros de gusano, incluso si pudiéramos encontrarlos. No obstante, los científicos continúan explorando el concepto como un método de viaje espacial con la esperanza de que la tecnología eventualmente será capaz de utilizarlos.

Fuente: SPACE