Ecos de agujeros de gusano que pueden revolucionar la astrofísica

Instante de una simulación en la que se fusionan dos agujeros negros. La colisión de dos agujeros de gusano en rotación desencadenaría una deformación del espacio-tiempo similar pero dejando ‘ecos’ en la señal. Crédito: LIGO Lab Caltech (MIT).

Los científicos han deducido la existencia de los agujeros negros a partir de multitud de experimentos, modelos teóricos y observaciones indirectas, como la reciente detección por parte de los observatorios LIGO y Virgo de ondas gravitacionales, que se supone proceden de la colisión de dos de estos oscuros monstruos gravitacionales.

Pero hay un problema con los agujeros negros: presentan un borde, denominado horizonte de sucesos, a partir del que la materia, la radiación o cualquier cosa que entre dentro ya no pueden escapar. Esto entra en conflicto con la mecánica cuántica, cuyos postulados aseguran que la información siempre se preserva, no se pierde.


Una de las formas teóricas de lidiar con este conflicto consiste en explorar la posibilidad de que los presuntos agujeros negros que ‘observamos’ en la naturaleza en realidad no lo sean, sino que se trate de alguna clase de objetos compactos exóticos, como agujeros de gusano, con una particularidad: no tienen un horizonte de sucesos, lo que deja su huella en las ondas gravitacionales que registran LIGO y Virgo.

“La parte final de la señal gravitacional detectada por estos dos detectores –lo que se llama ringdown– se corresponde con la última etapa de colisión de dos agujeros negros, y tiene la propiedad de apagarse completamente tras un breve periodo de tiempo debido a la presencia del horizonte de sucesos”, explica el investigador Pablo Bueno de la Universidad de Lovaina (Bélgica).

“Sin embargo –subraya–, si no hubiera horizonte, esas oscilaciones no se apagarían del todo, sino que al cabo de cierto tiempo producirían unas serie de ‘ecos’, de forma similar a lo que ocurre con el sonido en un pozo. Y curiosamente, si en lugar de agujeros negros tuviéramos un objeto exótico, el ringdown puede ser similar, así que necesitamos determinar la presencia o ausencia de los ecos para distinguir los dos tipos de objetos”.

“La confirmación de ecos en las señales de LIGO o Virgo sería una prueba prácticamente irrefutable de que los agujeros negros astrofísicos no existen”, subraya Bueno, que adelanta: “El tiempo dirá si estos ecos existen o no. Si el resultado fuera positivo, supondría uno de los grandes descubrimientos de la historia de la física”.https://observatori.uv.es