Astrónomos y cosmólogos en Estados Unidos han seguido el comportamiento de un millón de los agujeros negros más grandes y han concluido que las estrellas caen por completo y que tienen un horizonte de eventos predicho por la teoría de la relatividad de Einstein, según un artículo publicado en la revista MNRAS.
“No intentamos averiguar qué forma tiene el horizonte de eventos, si es sólido o, como creen los colegas, parece una 'madeja' esponjosa de hilo. Solo estábamos tratando de encontrar la primera evidencia de que realmente existe. Nuestras observaciones muestran que todos o casi todos los agujeros negros tienen un horizonte de sucesos, y que la materia desaparece del universo observable en el momento en que lo cruza. La teoría de la relatividad ha pasado con éxito la siguiente prueba”, dijo Ramesh Narayan de la Universidad de Harvard (EE. UU.).
¿Punto o agujero?
norte
La teoría de la relatividad predice que las llamadas singularidades pueden existir en el Universo: puntos con una densidad infinitamente alta y cualquier masa. Los conocidos agujeros negros son un caso especial de singularidad.
Dichos objetos, de acuerdo con el principio de "censura cósmica" de Penrose-Hawking, no pueden verse, ya que estarán separados del resto del Universo por el horizonte de eventos. En otras palabras, la singularidad se ubica dentro de una esfera imaginaria, de la cual ni siquiera la luz puede escapar debido a la atracción súper fuerte del agujero negro. La implementación de este principio es extremadamente importante para la física, ya que el descubrimiento de una "singularidad desnuda", al menos en forma teórica, significaría que toda la ciencia física moderna está equivocada.
Más recientemente, los físicos teóricos han sugerido que los agujeros negros no tienen por qué ser una singularidad. En el punto donde debería ubicarse la singularidad, puede haber un objeto superdenso, no aislado del Universo circundante, pero invisible para nosotros, o un "agujero de gusano", un túnel que conecta dos espacios diferentes. Esta idea está causando hoy una gran controversia entre cosmólogos y astrónomos, ya que aún no se han encontrado evidencias a favor de su existencia, ni refutación de esta idea.
Narayan y sus colegas han encontrado una manera ingeniosa de probar si existe un horizonte de sucesos en los agujeros negros observando cómo los agujeros negros más grandes, ubicados en el centro de las galaxias, "devoran" las estrellas que se acercan a ellos.
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Aclaración de singularidad
Los científicos llamaron la atención sobre el hecho de que las consecuencias de la convergencia de una estrella y un agujero negro en presencia y ausencia de un horizonte de eventos serán notablemente diferentes. En su presencia, la estrella desaparecerá sin dejar rastro, "cayendo" en una singularidad más pequeña que un átomo, y en su ausencia, la estrella chocará con un objeto superdenso que forma la base de un agujero negro.
Como consecuencia de esta colisión, la materia de la luminaria se "manchará" sobre este objeto, dejará de ser invisible para nosotros y dará lugar a un brote que durará décadas y cuyo brillo cambiará de una forma única, a diferencia de cómo ocurren las supernovas o eyecciones negras "normales". agujeros. En consecuencia, al observar un número suficientemente grande de galaxias, podremos comprender si los agujeros negros supermasivos existen sin un horizonte de eventos si su brillo aumenta bruscamente y se vuelven visibles.
Tratando de encontrar rastros de tales "llamaradas", los científicos analizaron imágenes de más de un millón de galaxias con agujeros negros supermasivos especialmente grandes en las inmediaciones de la Tierra, que fueron recibidas por el telescopio automático Pan-STARRS en Hawai durante los últimos cuatro años.
Narayan y sus colegas no han registrado un solo brote de este tipo, lo que significa dos cosas: que los agujeros negros más grandes tienen un horizonte de eventos y que las estrellas son "tragadas" por completo, desapareciendo para siempre y sin dejar rastro del universo visible. Los científicos creen que los agujeros negros más pequeños en los centros de las galaxias y sus "primos" más pequeños de masa estelar se comportan de manera similar.
Esto está respaldado por el hecho de que Pan-STARRS debería haber registrado al menos diez de tales llamaradas temporales en la superficie de los "agujeros negros" si las teorías sobre la formación de tales objetos superdensos fueran correctas. En un futuro cercano, Narayan y sus colegas probarán sus hallazgos en el telescopio de exploración LSST en construcción en Chile, que podrá rastrear un número mucho mayor de galaxias que el observatorio hawaiano.
