Misteriosas ráfagas de radio ultrarrápidas, cuya naturaleza sigue siendo un misterio para los científicos, pueden surgir de las explosiones de exóticos agujeros negros primordiales que existieron en las primeras eras del universo, según un artículo publicado en la revista Nature Astronomy.
“Las observaciones de los últimos diez años muestran que el universo está literalmente repleto de agujeros negros de varios tipos y masas, que pueden diferir en nueve órdenes de magnitud. Según la teoría de la relatividad, los agujeros negros deberían ser estables, pero hoy los teóricos creen que se “evaporan” gradualmente bajo la influencia de los efectos cuánticos”, escribe Carlo Rovelli, astrofísico de la Universidad de Toulon (Francia).
Los agujeros negros clásicos son estrellas colapsadas cuya masa excede la masa del sol en 10 o más veces. Las teorías físicas modernas predicen que sus contrapartes más ligeras, los llamados agujeros negros primordiales, que surgen debido a la formación de grandes "bolas" de materia oscura especialmente densas, pueden existir en el Universo.
Dichos agujeros negros, según Rovelli, uno de los fundadores de la controvertida teoría de la gravedad cuántica de bucles, no solo pueden "evaporarse" lentamente en el espacio en forma de radiación de Hawking, como resultado de la formación de pares de partículas y antipartículas en su horizonte de eventos, sino también como resultado de un túnel cuántico directo. partículas dentro de la singularidad.
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Una versión similar de la "evaporación" de un agujero negro, según el astrofísico, será posible si los agujeros negros primordiales comparables en masa a la Tierra u otros planetas representan de hecho no la singularidad clásica de "Einstein", sino un objeto más exótico, por lo que llamada la estrella de Planck.
Con esta palabra, los científicos se refieren a un objeto especial de masa estelar, que busca colapsar en un punto, pero no puede hacerlo debido a que su masa no es suficiente para superar los efectos cuánticos especiales que hacen que sus partículas se repelan entre sí. Son similares en naturaleza y principio de acción a aquellas fuerzas que no permiten que los electrones se acerquen al núcleo de un átomo y "caigan" en él.
Estas fuerzas hacen que las "estrellas de Planck" sean de naturaleza inestable: inmediatamente después de que comienzan a colapsar, los efectos cuánticos comienzan a destruirlas, lo que obliga a las partículas de materia a salir de sus intestinos a través de un túnel cuántico. De hecho, como explica el físico, el agujero negro se convierte casi instantáneamente en su tipo de antípoda, el agujero blanco, y explota con un poder comparable al de una supernova típica.
Según Rovelli, si estuviéramos dentro de un objeto así, entonces este proceso probablemente tomaría muy poco tiempo, pero "afuera", gracias a la dilatación del tiempo extremadamente fuerte en las proximidades del agujero negro primordial, los rastros de la explosión de la estrella de Planck serán visibles a través de millones de o decenas de millones de años.
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Esta explosión "retrasada", como muestran los cálculos del astrofísico italiano, debería ser la más brillante en la parte milimétrica del espectro radioeléctrico, aproximadamente en la misma parte del mismo, donde se registraron las misteriosas llamaradas rápidas de radio, cuya inusual naturaleza hizo pensar a los científicos en su origen artificial.
Probar esta teoría es bastante fácil, dijo Rovelli. El hecho es que el "patrón" del espectro de llamaradas generadas por explosiones de tales agujeros negros dependerá de manera especial de la distancia a la que se encontraba el agujero negro de la Tierra. Si las erupciones de FRB que han surgido a distancias lejanas y cercanas de nuestro planeta tienen las mismas diferencias espectrales que predice la teoría de Rovelli, entonces sus cálculos se confirmarán.
