Bogotá, Colombia -Edición: 701

 Fecha: Miércoles 02-10-2024

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TECNOLOGÍA-CIENCIA

 

 

 

La nueva teoría de las estrellas congeladas: Un paradigma revolucionario para los agujeros negros

 

 

 

  ¿Cómo podrían las estrellas congeladas transformar nuestra comprensión del universo?

La propuesta de que los agujeros negros podrían ser estrellas congeladas abre una nueva avenida de investigación para la física teórica. Si esta hipótesis fuera confirmada, implicaría que la teoría de la relatividad general de Einstein necesita ser modificada de manera fundamental. En este caso, el comportamiento de la gravedad y del espacio-tiempo a escalas extremas no sería exactamente como lo describió Einstein, y nuevas leyes cuánticas tendrían que incorporarse para describir estos objetos con mayor precisión.

Este nuevo modelo también podría tener implicaciones para el estudio de las ondas gravitacionales, que son perturbaciones en el tejido del espacio-tiempo causadas por eventos cósmicos como colisiones entre agujeros negros. Dado que las estrellas congeladas pueden emitir ondas gravitacionales de manera similar a los agujeros negros, su estudio podría ofrecer nuevas formas de probar esta teoría. Si las ondas gravitacionales emitidas por una estrella congelada presentan características únicas que difieren de las predichas por los modelos de agujeros negros tradicionales, sería posible confirmar o refutar esta hipótesis a través de futuras observaciones astronómicas.

El camino hacia la confirmación

A pesar de que la teoría de las estrellas congeladas es fascinante, aún se encuentra en sus primeras etapas. Los científicos deberán diseñar experimentos y observaciones para poner a prueba las predicciones de este modelo. Entre las posibles pruebas están las observaciones de ondas gravitacionales, que podrían revelar pistas sobre la estructura interna de estos objetos. Según Brustein, aunque aún queda mucho por investigar, en principio es posible distinguir una estrella congelada de otros objetos cósmicos, como las estrellas de neutrones, basándose en sus propiedades cuánticas.

 

 

Si la teoría de las estrellas congeladas resulta correcta, tendría un impacto revolucionario en nuestra comprensión del universo. No solo ofrecería una solución a problemas teóricos de larga data, sino que también cambiaría nuestra manera de estudiar fenómenos cósmicos extremos. En última instancia, esta hipótesis podría acercarnos un paso más a la unificación de la teoría de la relatividad general y la mecánica cuántica, dos pilares de la física moderna que, hasta ahora, han sido incompatibles entre sí.

 
Los agujeros negros han fascinado a la comunidad científica desde hace décadas. Enigmáticos y misteriosos, estos objetos cósmicos desafían las leyes de la física tal como las conocemos. Son tan densos que ni siquiera la luz puede escapar de su atracción gravitatoria, y su estructura central, conocida como singularidad, es un concepto que lleva la física al borde de sus límites. Sin embargo, una nueva teoría desarrollada por un grupo de científicos de la Universidad Ben-Gurion de Israel, y publicada en la revista Physical Review D, podría ofrecer una nueva perspectiva sobre la verdadera naturaleza de los agujeros negros. Esta hipótesis sostiene que los agujeros negros podrían ser, en realidad, "estrellas congeladas", un concepto que podría revolucionar la manera en que comprendemos el universo.

 

 

¿Qué son los agujeros negros?

Los agujeros negros son regiones del espacio donde la gravedad es tan intensa que todo lo que cae dentro de su radio crítico, llamado horizonte de sucesos, queda atrapado para siempre. De acuerdo con la teoría de la relatividad general de Einstein, un agujero negro es el resultado del colapso gravitacional de una estrella masiva que, al agotar su combustible nuclear, no puede contrarrestar la gravedad, lo que provoca que se colapse sobre sí misma. Este colapso lleva a la creación de una singularidad, un punto de densidad infinita donde las leyes conocidas de la física dejan de ser aplicables.

La singularidad, sin embargo, plantea un problema significativo. Aunque las ecuaciones de Einstein predicen su existencia, la noción de infinitud no es aceptada dentro del marco de la física cuántica. Además, los agujeros negros presentan otra paradoja conocida como la “paradoja de la información de Hawking”, que sugiere que la información sobre la materia absorbida por un agujero negro podría desaparecer para siempre, lo que contradice los principios fundamentales de la mecánica cuántica. Estas inconsistencias han llevado a los científicos a buscar teorías alternativas que permitan explicar mejor el comportamiento de estos enigmáticos objetos.
 

La nueva hipótesis: ¿Agujeros negros o estrellas congeladas?

La teoría de las estrellas congeladas ha sido propuesta para resolver algunas de estas paradojas sin sacrificar las pruebas experimentales que han respaldado la existencia de los agujeros negros. Según esta hipótesis, los agujeros negros no serían, en realidad, singularidades con horizontes de sucesos, sino objetos cuánticos extremadamente compactos hechos de materia ultrarrígida. Estos

 

 

objetos, denominados “estrellas congeladas”, tendrían propiedades similares a las de los agujeros negros, pero sin las complicaciones que implican las singularidades y los horizontes de sucesos.

 

Ram Brustein, uno de los autores del estudio, explicó en una entrevista con Live Science que estas estrellas congeladas pueden absorber materia y radiación de manera casi idéntica a los agujeros negros tradicionales. Sin embargo, lo hacen sin crear una singularidad en su núcleo. De hecho, Brustein sostiene que estas estrellas no solo pueden absorber materia, sino también emitir ondas gravitacionales, lo que las hace aún más similares a los agujeros negros en su comportamiento. La gran diferencia radica en que, en lugar de una singularidad infinita, las estrellas congeladas tendrían una estructura interna más definida, lo que podría ofrecer una solución a la paradoja de Hawking.

 

 

Singularidades y la paradoja de la información de Hawking

Uno de los mayores retos de la física moderna ha sido entender las singularidades y su relación con la mecánica cuántica. En términos matemáticos, una singularidad es un punto donde las cantidades físicas, como la densidad y la curvatura del espacio-tiempo, se vuelven infinitas. Pero la física moderna rechaza la idea de infinitos en la naturaleza. La mecánica cuántica, por ejemplo, se basa en principios de incertidumbre y probabilidad, que son inherentemente finitos.

 

La paradoja de la información de Hawking plantea que, si un agujero negro puede evaporarse con el tiempo debido a la radiación de Hawking, la información sobre la materia que cayó en él podría perderse para siempre. Esto contraviene la mecánica cuántica, que postula que la información no puede ser destruida, incluso si un objeto es absorbido por un agujero negro. La teoría de las estrellas congeladas sugiere que, al no existir una verdadera singularidad y al tener una estructura cuántica bien definida, la información no se destruiría en estos objetos, resolviendo así esta paradoja.
 

 

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