Premio Nobel de Física 2020 ¡A los Agujeros Negros!

Por Inés Urdaneta / Física e investigadora de Resonance Science Foundation

Recientemente galardonado con el premio Nobel por el descubrimiento de que la formación de agujeros negros es una predicción sólida de la teoría general de la relatividad, Sir Roger Penrose había desarrollado antes una teoría conocida como "cosmología cíclica conforme" (CCC) que postula que el universo itera a través de ciclos infinitos, de un eón a otro, de tal manera que el universo se hizo uniforme antes y no después del Big Bang. Cada ciclo parte de una singularidad antes de expandirse y generar cúmulos de materia, que acaban siendo absorbidos por agujeros negros supermasivos, que a muy largo plazo desaparecen emitiendo radiación de Hawking continuamente. Este proceso restablece la uniformidad y prepara el escenario para el siguiente Big Bang. En la CCC, la infinidad temporal futura de cada iteración anterior se identifica con la singularidad del Big Bang siguiente. Penrose popularizó esta teoría en su libro de 2010 Cycles of Time: An Extraordinary New View of the Universe (Ciclos del tiempo: una extraordinaria nueva visión del Universo) [1].

"Los inesperados puntos calientes en el fondo cósmico de microondas (CMB) podrían haber sido producidos por agujeros negros que se evaporaron antes del Big Bang. Así lo afirma un trío de científicos dirigido por el físico matemático Roger Penrose en un artículo que presenta nuevas pruebas de que nuestro universo es sólo una etapa de un ciclo potencialmente infinito de extinción y renacimiento cósmico"[2].

En 2010, Penrose y Vahe Gurzadyan, del Instituto de Física de Ereván (Armenia), afirmaron que habían encontrado pruebas que apoyan la CCC : anillos de temperatura uniforme dentro de la radiación de fondo cósmico (CMB) que serían la firma en nuestro eón de las ondas gravitacionales emitidas esféricamente y generadas por agujeros negros en colisión en el eón anterior[2].

Penrose y Vahe encontraron estos anillos en los datos de la Sonda de Anisotropía de Microondas Wilkinson (WMAP) de la NASA. Luego, al realizar las simulaciones estándar del CMB no vieron ningún patrón de este tipo, pero otros grupos afirman que las simulaciones sí contienen anillos una vez que se han modificado para tener en cuenta la distribución de puntos calientes y fríos a diversas escalas angulares que se observan en el CMB real, y que predice el modelo inflacionario.

A este respecto, Penrose ha aportado un tipo de prueba diferente en apoyo de la CCC. En lugar de anillos de temperatura casi uniforme, ha identificado parches dentro del CMB que son mucho más calientes que la región circundante, procedentes probablemente de la radiación electromagnética emitida durante la evaporación de Hawking de los agujeros negros supermasivos en el eón anterior[2]. Esas emisiones, aunque originalmente muy débiles, se habrían concentrado en nuestro propio eón en puntos con enormes cantidades de energía, llamados puntos de Hawking.

Al comparar los datos del CMB para puntos calientes de varios tamaños y analizar la rapidez con la que la temperatura de las microondas cae alrededor, con puntos en 1000 mapas simulados del CMB, Penrose y sus colegas no encontraron evidencia de estos puntos de Hawking dentro de las simulaciones. En, y alrededor de los puntos pequeños, ni un solo mapa simulado tenía gradientes de temperatura más altos que el del cosmos real, siendo las variaciones de temperatura en este último alrededor de un orden de magnitud mayor (unos 3×10^-4 K) que la media del CMB.

Según Penrose, esta disparidad entre los datos reales y los simulados proporciona un fuerte respaldo a la CCC frente a la inflación.

"Ciertamente, acogemos con satisfacción los intentos de explicar estas observaciones en términos de los modelos actualmente aceptados", afirma, "pero creemos que esto será difícil a menos que surjan ideas radicalmente nuevas". - Penrose

_{RSF en perspectiva}

Como explica Nassim Haramein, "en principio no habría ninguna razón para que la creación del universo no fuera cíclica en lugar de un solo acontecimiento que finalmente se extingue. Además, lo más probable es que el mecanismo tenga que ver con el intercambio de información de los agujeros negros a través de los Horizontes de Sucesos, ya que el universo obedece a la condición de agujero negro. Tal vez Penrose crea esto, y eso explicaría por qué trata el CMB como radiación de Hawking. De hecho, el CMB es radiación de cuerpo negro a escala universal, lo que significa que la radiación de Hawking se escribiría en la métrica equivocada.

Además, siguiendo el modelo propuesto por el Modelo Holográfico Generalizado, el mecanismo es un poco diferente al de Penrose. Se parece más a la información que escapa de un agujero negro, como un protón, que llega a un universo más grande que tiene gradientes de presión más bajos y que se infla muy rápidamente para alcanzar finalmente la estabilidad. La relación remanente que vemos en el CMB puede ser la información entrelazada de ese universo madre del que escapó el protón".