Físicos Creen Haber Detectado Fantasmas de Agujeros Negros de Otro Universo

Por: Rafi Letzer

No vivimos en el primer universo. Hubo otros universos, en otros eones, antes del nuestro, ha dicho un grupo de físicos. Como el nuestro, estos universos estaban llenos de agujeros negros. Y podemos detectar rastros de esos agujeros negros muertos hace tiempo en el fondo cósmico de microondas (CMB), el remanente radiactivo del violento nacimiento de nuestro universo.

Al menos, ése es el punto de vista algo excéntrico del grupo de teóricos, entre los que se encuentra el destacado físico matemático de la Universidad de Oxford Roger Penrose (también importante colaborador de Stephen Hawking). Penrose y sus acólitos defienden una versión modificada del Big Bang.

En la historia del espacio y el tiempo de Penrose y otros físicos afines (que denominan cosmología cíclica conforme o CCC), los universos surgen, se expanden y mueren en secuencia, y los agujeros negros de cada uno de ellos dejan huellas en los universos siguientes. Y en un nuevo artículo publicado el 6 de agosto en la revista de preimpresión arXiv -pruebas aparentes de la existencia de puntos de Hawking en el cielo del CMB-  (apparent evidence for Hawking points in the CMB sky), Penrose  junto con el matemático del State University of New York Maritime College, Daniel An, y el físico teórico de la Universidad de Varsovia, Krzysztof Meissner, argumentan que esas huellas son visibles en los datos existentes del CMB.

Daniel An explicó cómo se forman estos rastros y sobreviven de un eón a otro.

"Si el universo sigue y sigue y los agujeros negros lo engullen todo, en un momento dado, sólo tendremos agujeros negros", dijo a Live Science. Según la teoría más famosa de Hawking, los agujeros negros pierden lentamente parte de su masa y energía con el tiempo a través de la radiación de partículas sin masa llamadas gravitones y fotones. Si esta radiación de Hawking existe, "entonces lo que va a ocurrir es que estos agujeros negros se encogerán gradual y paulatinamente".

En un momento dado, esos agujeros negros se desintegrarían por completo, dijo An, dejando el universo como una sopa sin masa de fotones y gravitones.

"Lo que ocurre en este periodo de tiempo es que los gravitones y fotones sin masa no experimentan realmente el tiempo ni el espacio", dijo.

Los gravitones y los fotones, viajeros de la velocidad de la luz sin masa, no experimentan el tiempo y el espacio de la misma manera que nosotros -y todos los demás objetos masivos que se mueven más lentamente en el universo-. La teoría de la relatividad de Einstein dicta que los objetos con masa parecen moverse en el tiempo más lentamente a medida que se acercan a la velocidad de la luz, y las distancias se distorsionan desde su perspectiva. Los objetos sin masa, como los fotones y los gravitones, viajan a la velocidad de la luz, por lo que no experimentan el tiempo ni la distancia.

Imagen: concepto sobre la Cosmología Cíclica Conforme.

Por lo tanto, un universo lleno sólo de gravitones o fotones no tendrá ningún sentido de lo que es el tiempo o lo que es el espacio", dijo An.

En ese momento, sostienen algunos físicos (entre ellos Penrose), el vasto y vacío universo posterior al agujero negro empieza a parecerse al universo ultracomprimido en el momento del big bang, donde no hay tiempo ni distancia entre nada.

"Y entonces todo vuelve a empezar", afirma An.

Entonces, si el nuevo universo no contiene ninguno de los agujeros negros del universo anterior, ¿cómo podrían esos agujeros negros dejar rastros en el CMB?

Penrose dijo que los rastros no son de los agujeros negros en sí mismos, sino de los miles de millones de años que esos objetos pasaron emitiendo energía hacia su propio universo a través de la radiación Hawking.

"No es la singularidad del agujero negro", o su cuerpo físico real, dijo a Live Science, "sino la... radiación Hawking completa del agujero a lo largo de su historia".

Esto es lo que significa: Todo el tiempo que un agujero negro pasó disolviéndose a través de la radiación Hawking deja una marca. Y esa marca, hecha en las frecuencias de radiación de fondo del espacio, puede sobrevivir a la muerte de un universo. Si los investigadores pudieran detectar esa marca, entonces los científicos tendrían razones para creer que la visión del CCC sobre el universo es correcta, o al menos no está definitivamente equivocada.

Para detectar esa débil marca frente a la ya tenue y confusa radiación del CMB, dijo An, realizó una especie de torneo estadístico entre parches del cielo.

An tomó regiones circulares en el tercio del cielo donde las galaxias y la luz de las estrellas no abruman el CMB. A continuación, destacó las zonas en las que la distribución de las frecuencias de microondas coincidía con lo que cabría esperar si existieran los puntos de Hawking. Hizo que esos círculos "compitieran" entre sí, dijo, para determinar qué área se acercaba más a los espectros esperados de los puntos de Hawking.

Luego, comparó esos datos con los datos falsos del CMB que generó al azar. Este truco pretendía descartar la posibilidad de que esos "puntos Hawking" tentativos pudieran haberse formado si el CMB fuera totalmente aleatorio. Si los datos del CMB generados aleatoriamente no podían imitar esos puntos Hawking, eso sugeriría fuertemente que los puntos Hawking recién identificados eran realmente de agujeros negros de eones pasados.

No es la primera vez que Penrose publica un artículo en el que parece identificar puntos de Hawking de un universo pasado. En 2010, publicó un artículo (published a paper) con el físico Vahe Gurzadyan en el que hacía una afirmación similar. Esa publicación provocó críticas de otros físicos, pero no logró convencer a la comunidad científica en general. Dos artículos de seguimiento (here y here ) argumentaron que la evidencia de los puntos de Hawking que Penrose y Gurzadyan identificaron era en realidad el resultado del ruido aleatorio en sus datos.

Aun así, Penrose sigue adelante. (El físico también ha argumentado, sin convencer a muchos neurocientíficos, que la conciencia humana es el resultado de la computación cuántica).

A la pregunta de si los agujeros negros de nuestro universo podrían dejar algún día huellas en el universo del próximo eón, Penrose respondió: "¡Sí, efectivamente!".

Publicado originalmente en: Live Science.

Artículo: Original report