Agujeros Negros en Rotación ¡Podrían Ser Portales Para el Viaje en el Hiperespacio!

Por Inés Urdaneta / Física e investigadora de Resonance Science Foundation

Gracias a las simulaciones numéricas y cálculos computacionales, un equipo de la Universidad de Massachussets Dartmouth y del Georgia Gwinnett College observaron que los agujeros negros en rotación pueden ser atravesables. Los resultados fueron publicados en Phys. Rev. D, y los cálculos fueron hechos por Caroline Mallay, estudiante del director del equipo de investigación, Gaurav Khanna.

El éxito cinematográfico Interestelar, de Christopher Nolan, sirvió de motivación a Mallary, quien quiso comprobar si Cooper (personificado por Matthew McConaughey), podría sobrevivir la caída en picada dentro de Gargantúa – un agujero negro supermasivo ficticio, en rotación, con unos 100 millones de veces a masa de nuestro sol-. Las propiedades físicas de este agujero negro fueron tomadas del libro que el laureado con el premio Nobel, Kip Thorne,  escribió, y en el cual se basó la película.

Estas criaturas misteriosas llamadas agujeros negros, son regiones en el espacio donde hay una enorme acumulación de energía/materia, concentradas en un volumen tan pequeño que la densidad de energía/masa es casi infinita -lo que se conoce como una singularidad- y la gravedad por lo tanto se hace extremadamente grande en esa región, a tal punto que nada, ni siguiera la luz, podría escapar. Esta enorme densidad podría ocasionar una apertura u hoyo en el entramado del espacio tiempo, que podría servir de puente o portal para los viajes en el espacio.

Los agujeros negros serían una suerte de atajos que nos permitirían atravesar distancias enormes en el espacio, en periodos de tiempo muy cortos, venciendo así los límites que nos impone la velocidad de la luz. No porque hayamos superado la velocidad de la luz, sino porque hemos acortado la trayectoria considerablemente. En dicho caso, al menos hipotéticamente, se cree que una nave podría entrar por un agujero negro, y salir al otro extremo por un agujero blanco, que son regiones del espacio donde nada, ni siquiera la luz, podría entrar, como se muestra en la imagen abajo.  

Sin embargo, hasta ahora no se creía que los agujeros negros pudieran ser físicamente atravesables; si una nave entrara en esta región de altísimas temperaturas y densidad, empezaría a sufrir una serie de estiramientos y de compresiones muy desagradables, que irían incrementando antes de la completa evaporación del objeto.

La clave para lograr tal hazana estuvo en que, para el caso de agujeros negros en rotación, hay factores adicionales que entran en juego y que cambian por completo el resultado de las simulaciones numéricas, como lo demuestra el trabajo de Mallary. Su estudio captura los efectos físicos mas relevantes que una nave espacial, o cualquier otro objeto de grandes dimensiones, sufriría al caer dentro de un agujero negro en rotacion, como Sagittarius A*, el agujero supermasivo al centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. El trabajo examina las fuerzas de "marea" experimentadas por la nave espacial de Cooper debido a la singularidad de Cauchy, que es el horizonte interior del agujero negro.  

^{Gran Firmamento, por Jorgelina Alvarez desde la Antártica.}

Entre los descubrimientos que encontró Mallory, apareció una característica que no se había apreciado antes: los efectos de la singularidad, en el contexto de un agujero negro en rotación, resultan en ciclos de estiramientos y compresiones en la nave que van acelerándose a tal velocidad, que no tiene un efecto “sostenido” en el tiempo, con lo cual el objeto queda ileso. Y mientras más grande sea el agujero negro, más pequeño es la fuerza de ese efecto. En el caso de Gargantúa, el efecto es tan pequeño, que cualquier nave y los viajeros a bordo no lo detectarían; ello permitiría un pasaje muy apacible.

Los efectos fueron calculados para diferentes materiales, por ejemplo, el acero y el vidrio. Para el caso del acero, la figura de abajo muestra la tensión física que sufre el armazón de acero de la nave espacial al caer en el agujero negro en rotación.

El recuadro muestra un zoom detallado para tiempos muy tardíos. Lo importante es que la tensión aumenta rápidamente cerca del agujero negro, pero no crece indefinidamente. Imagen tomada de Khanna/UMassD.

El punto crucial es que estos efectos no aumentan sin límite; de hecho, permanecen finitos, aunque las tensiones en la nave espacial tienden a crecer indefinidamente a medida que se acerca al agujero negro.- Khanna/UMassD

Habría que mencionar ciertas aproximaciones que permitieron simplificaciones importantes en el cálculo; por ejemplo, se asumió que el agujero negro estaba aislado, y libre de perturbaciones aledañas como una estrella. Por lo tanto, habría que realizar simulaciones numéricas tomando en cuenta las vecindades reales del agujero negro, ya que la mayoría de estos están rodeados de material cósmico: polvo, gases, radiación …

Igualmente, cabe que señalar que en este trabajo no fueron considerados efectos cuánticos de ningún tipo, el tratamiento fue puramente con relatividad general clásica, aún cuando los efectos cuánticos son de esperarse una vez cruzado el horizonte de Cauchy.

A pesar de que son simulaciones numéricas, somos muy optimistas porque estos resultados muestran que los agujeros negros se comportan muy distinto a los estacionales, permitiéndonos hacer predicciones que son esenciales para llevar a cabo tal proeza en la vida real.

_{RSF en perspectiva}

El primer hallazgo de este trabajo es que la singularidad adentro de un agujero negro en rotación es técnicamente “débil” y por lo tanto no ocasiona daños en los objetos que interactúan con ellos.   

Desde la teoría holográfica generalizada de Nassim Haramein, la evolución estelar cambia radicalmente, y los agujeros negros no serían la etapa final de una estrella, sino por el contrario, serian la etapa inicial, de manera que cuando una estrella colapsa, deja desnuda a la singularidad en su centro. Y el origen de un agujero negro, es el spin intrínseco a la dinámica del espacio; como el agua bajando por un drenaje, el agua sería el espacio-tiempo, el drenaje es la singularidad, y el vórtice que va hacia el drenaje es lo que llamamos agujero negro. Por lo tanto, todos los agujeros negros rotan. Todos, sin excepción.

Desde hace más de 25 años Nassim Haramein ha afirmado que, si todo en el universo gira, es porque la rotación proviene del espacio en sí. Como cuando añadimos leche a un café negro, y revolvemos con una cuchara, no pensaríamos que la leche esta girando por su cuenta, y es gracias a la leche que podemos ver que el patrón en espiral y la rotación del sistema. La leche sería, por ejemplo, una galaxia, y el café, el espacio donde la galaxia está inmersa.  Desde el modelo holográfico generalizado, el espín sería intrínseco a la dinámica del vacío, resultado de la inclusión de las fuerzas de torsión y Coriolis en las ecuaciones de campo de Einstein y la solución de Kerr-Newman, denominada solución de Haramein-Rauscher. El gradiente de densidad, desde el vacío cuántico hasta el vacío macroscópico, obedecen esta dinámica; las estructuras dinámicas de rotación de las galaxias, novas, supernovas y demás estructuras astrofísicas estarían siendo impulsadas por la torsión del espacio-tiempo responsable también de la formación observada de las galaxias espirales.

Esta misma dinámica gobernaría a los agujeros negros, los cuales tendrían una topología muy distinta a la que se describe actualmente con las ecuaciones de campo de Einstein. La métrica de Haramein-Rauscher produce una topología de doble toroide, separados en el ecuador, que es donde se concentraría la materia que “escapa” o se produce en el agujero negro. Y dado que en centro de cada galaxia hemos observado la existencia de agujeros negros, a veces de mayor antigüedad a la edad de la galaxia, eso sugeriría que las galaxias están siendo formadas por los agujeros negros, y de allí que las galaxias tengan la forma que tienen, aparentemente horizontales, porque la materia se va acumulando en el ecuador de esta dinámica.

Como se explica en este artículo de RSF, observar o detectar la rotación de un agujero negro es muy difícil.

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