¿Se originó el universo dentro de un agujero negro?
ORIGEN AGUJERO NEGRO
Tanto en el interior de un agujero negro como en el origen del Big Bang, se produce una singularidad, un punto que las leyes de la física actuales no pueden describir
ELSA VELASCO10/04/2019 13:36Actualizado a 10/04/2019 18:26
¿Cómo es el interior de un agujero negro? ¿Qué había antes del Big Bang y de dónde salió nuestro universo? Algunos físicos teóricos especulan con que ambas preguntas, cuya respuesta elude a las mejores ecuaciones de que disponemos para describir la realidad, podrían estar relacionadas. Que dentro de un agujero negro en realidad hay un universo entero, distinto del que hay fuera, o más bien un enlace hacia otro universo. Que nuestro propio universo proviene del interior uno de estos enigmáticos objetos. Pero ¿qué hay de veraz en ello?
Agujero negro
Sólo las estrellas más grandes acaban convertidas en agujeros negros
Los agujeros negros son objetos con una masa tan enorme y tan concentrada que, a través de la gravedad, deforman el tejido del espacio tiempo a una escala prácticamente incomprensible. Todo objeto con masa deforma este tejido –es lo que propuso Einstein en su teoría de la relatividad general–, y esa deformación es en realidad la gravedad, lo que provoca que los planetas, las estrellas y las galaxias, se atraigan entre ellos.
Se podría imaginar el tejido del espacio tiempo como una gran sábana tensada. Si se colocan objetos encima, éstos harán presión y generarán curvaturas en la sábana. Una canica producirá una curvatura pequeña, pero una bola de bolos la deformará más. Así, las canicas cercanas a la gran bola tenderán a caer hacia ella.
¿Qué son los agujeros negros?
Los agujeros negros son objetos con una masa tan enorme y tan concentrada que, a través de la gravedad, deforman el tejido del espacio tiempo a una escala prácticamente incomprensible
Un agujero negro es un objeto tan extremadamente denso que deforma la sábana del espacio tiempo hasta el punto que nada, ni siquiera la luz, que es lo que más rápido se mueve en el universo, puede escapar de su atracción, una vez se ha acercado lo suficiente. Esa frontera, ese punto de no retorno a partir del que ya nada puede salir, se llama horizonte de sucesos. Y detrás de ese horizonte, nadie sabe lo que hay. Porque la deformación del espacio tiempo es tan grande que las leyes de la física clásica ya no pueden describirlo.
“Si resolvemos las ecuaciones de Einstein, dentro del agujero negro llega un momento en el que la densidad se hace infinita. Eso, matemáticamente, lo llamamos una singularidad”, explica Jaume Garriga, catedrático de física teórica de la Universidad de Barcelona (UB) e investigador en el Institut de Ciències del Cosmos de la UB (ICCUB). Una densidad infinita deforma tanto el tejido del espacio tiempo que el tiempo deja de transcurrir. “Si caes en un agujero negro, acabas llegando al final del tiempo”, afirma Garriga. Y, en ese contexto tan extremo, las ecuaciones de la relatividad general dejan de servir.
¿Qué hay dentro de un agujero negro?
Algunas especulaciones implican que dentro del agujero negro la materia no se contrae hasta una densidad infinita, sino que llega un momento en el que se produce una especie de rebote y vuelve a expandirse
Es algo similar a lo que ocurre cuando los físicos tratan de describir qué había antes del Big Bang, la explosión –o, más bien, la expansión acelerada– que generó el universo. Al aplicar las ecuaciones de la relatividad general, dan la misma solución: una densidad infinita.
De ahí que algunos físicos hayan relacionado ambos fenómenos. Al fallar la relatividad general, se ha intentado proponer teorías alternativas. Algunas de ellas implican que dentro del agujero negro la materia no se contrae hasta una densidad infinita, sino que llega un momento en el que se produce una especie de rebote y vuelve a expandirse. Algo parecido a lo que ocurrió en el Big Bang, lo que podría dar luz a un nuevo universo. Éste permanecería inaccesible al nuestro porque, desde fuera del horizonte de sucesos de un agujero negro, no hay forma de saber lo que hay al otro lado.
Sin embargo, “no tenemos ninguna teoría sólida como para creernos esto”, advierte Jaume Garriga. “Es producto de una ingeniería especulativa, sacarse de la manga una corrección de la teoría de la relatividad general”. “Evidentemente existe la posibilidad de que nosotros mismos hayamos nacido de un Big Bang que ha ocurrido dentro de un agujero negro, pero no tenemos ninguna teoría sólida que nos diga que pasará”, remarca. Ni tampoco, por ahora, una forma de comprobarlo.
“Las reglas del juego de la física implican que quien tiene un convencimiento teórico tiene que encontrar predicciones que se puedan corroborar mediante observación. El problema es que estas teorías no acaban de ser consistentes y es difícil saber qué condiciones tendría un universo nacido de un rebote, por lo que no tenemos predicciones para comprobarlo”, zanja Garriga.
Tanto las singularidades de los agujeros negros como la del origen del universo “son predichas por la teoría de la relatividad general, pero para dos escenarios muy diferentes y, aunque parezcan muy similares por el hecho de ser singularidades, son muy distintas”, subraya María Santos-Lleo, jefa operaciones científicas de XMM Newton, satélite de la ESA. “Un agujero negro es un punto en el espacio-tiempo, algo inmerso en el universo, mientras que el Big Bang es todo el universo en su inmensidad, el universo completo en una singularidad”.
