Cada agujero negro podría tener un universo oculto

Podríamos estar viviendo dentro de un agujero negro. Esta idea, extraña,  es la conclusión a la que ha llegado un cosmólogo basándose en  una modificación de las ecuaciones de Einstein de la relatividad general y que podría cambiar nuestra imagen de lo que sucede en el centro de un agujero negro.

En un análisis del movimiento de partículas que entran en un agujero negro, publicado en marzo, Nikodem Poplawski de la Universidad de Indiana en Bloomington, mostró que dentro de cada agujero negro podría existir otro universo “Tal vez el enorme  agujero negro del  centro de la Vía Láctea y otras galaxias sean puentes hacia universos diferentes”, dice Poplawski. Si eso es correcto, nada afirma lo contrario ni lo contrario,  no hay nada para descartar que nuestro propio universo estuviera dentro de un agujero negro.

En la relatividad general de Einstein, el interior de un agujero negro es una “singularidad”; regiones donde la densidad de materia alcanza el infinito. Si la singularidad es un punto de densidad infinita real o simplemente una insuficiencia de los recursos matemáticos no está claro, ya que las ecuaciones de la RG no funcionan para el interior de los agujeros negros. De cualquier modo, la versión modificada de las ecuaciones de Einstein utilizado por Poplawski acaba con la singularidad del todo.

Para su análisis, Poplawski volvió a una variante de la RG  llamada Teoría de la Gravedad Einstein-Cartan-Kibble-Sciama (ECKS). A diferencia de las ecuaciones de Einstein, la gravedad ECKS tiene en cuenta el spin o momento angular de las partículas elementales. Por ejemplo el giro de la materia hace que sea posible calcular una característica de la geometría de la torsión llamada espacio-tiempo.

Cuando la densidad de la materia llega a alcanzar proporciones gigantescas (más de 10⁵⁰ kilogramos por metro cúbico) en el interior de un agujero negro, la torsión se manifiesta como una fuerza que la gravedad  puede contar. Esto evita que la materia llegue  a comprimirse indefinidamente en una densidad infinita, por  lo que no hay singularidad. “En su lugar, la materia rebota y comienza su expansión de nuevo”, dice Poplawski

Ahora, en lo que es seguro se convertirá en un controvertido estudio, Poplawski ha aplicado estas ideas para modelar el comportamiento del espacio-tiempo dentro de un agujero negro en el instante en que la materia comienza a rebotar El escenario se asemeja a lo que ocurre cuando se comprime un resorte: Poplawski ha calculado inicialmente que la gravedad supera la fuerza repulsiva de torsión de la materia y mantiene la compresión, pero con el tiempo la fuerza repulsiva se hace tan fuerte que el asunto deja de colapsar y rebotar. Los cálculos de Poplawski muestran que espacio-tiempo en el interior del agujero negro se expande a alrededor de 1,4 veces su tamaño más pequeño en tan sólo 10^-46 segundos.

“Este asombrosamente rápido rebote, podría haber sido lo que llevó a la expansión del universo que observamos hoy”, asegura Poplawski

¿Cómo podemos saber si estamos viviendo dentro de un agujero negro? “Bueno, un agujero negro girando habría impartido movimiento a la espacio-tiempo dentro de él, lo que debería aparecer como una dirección “preferida” en nuestro universo”, dice Poplawski. Esta dirección preferida daría lugar a la violación de una propiedad del espacio-tiempo llamado simetría de Lorentz, que une el espacio y el tiempo. Se ha sugerido que esa violación podría ser responsable de las oscilaciones observadas en los neutrinos.

Lamentablemente, no podemos buscar esos supuestos  otros universos dentro de los agujeros negro. Al acercarse a un agujero negro, el campo gravitacional hace que el tiempo cada vez sea más lento. Así, para un observador externo, cualquier nuevo universo en el interior se formaría sólo después de una cantidad infinita de tiempo transcurrido.

Autor: Anil Anathanswamy.

Enlace original: Evey black hole may hold a hiden universe.

Para saber más: Archivo online en Arxiv.org (eng). Agujeros negros.