Els forats negres podrien tenir una sortida

Segons el model proposat pels investigadors, la matèria no acabaria perduda dins de la singularitat del forat negre, sinó que seria expulsada a una altra regió de l’univers pel forat de cuc del seu centre

Els físics espanyols proposen estudiar la singularitat dels forats negres com si es tractés d’una imperfecció en l’estructura geomètrica de l’espai-temps. / CSIC

Un estudi d’investigadors de l’Institut de Física Corpuscular revela que la matèria podria sobreviure a la seva incursió en un forat negre. Hi ha la possibilitat que un hipotètic viatger que entrés en un d’aquests foscos forats s’estirés com un espagueti a acostar-se al centre i escapés a través d’un forat de cuc. Un dels grans problemes que es plantegen quan s’estudia un forat negre és que les lleis de la física deixen de tenir sentit en les seves regions més profundes. Aquest lloc, en el qual es concentren grans quantitats de massa i energia, rep el nom de ‘singularitat’, i en ell l’espai-temps es corba fins a l’infinit destruint tota la matèria.

O potser no, segons es desprèn del treball presentat per un grup de científics de l’Institut de Física Corpuscular (IFIC), centre mixt del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat de València. Aquests físics proposen analitzar la singularitat d’aquests objectes com si es tractés d’una imperfecció en l’estructura geomètrica de l’espai-temps, resolent així el problema de l’infinit al centre del forat negre.

La investigació analitza els forats negres utilitzant teories més enllà de la relativitat general, la teoria d’Einstein que descriu la gravetat i prediu l’existència d’aquests objectes. El nou enfocament s’aplica estructures geomètriques similars a les d’un vidre o una làmina de grafè.

“Aquest tipus de geometries s’adapta millor al que succeeix en un forat negre. Igual que els vidres tenen defectes i imperfeccions en la seva estructura microscòpica, la zona central d’un forat negre es pot interpretar com una anomalia de l’espai-temps, el que requereix nous elements geomètrics per poder donar una descripció més precisa”, explica Gonzalo Olmo, de l’Institut de Física Corpuscular. “Explorem totes les opcions possibles i ens vam inspirar en fets observats en la naturalesa”, justifica.

En unir la gravetat amb aquest tipus de geometries, els investigadors obtenen una descripció dels forats negres on el punt central es converteix en una superfície esfèrica d’àrea mínima que interpreten com l’existència d’un forat de cuc -va tallar a través de l’espai i el temps- dins el mateix forat negre. “Així resolem el problema de la singularitat, ja que hi ha una ‘porta’ al centre del forat negre, el forat de cuc, per la qual espai i temps poden continuar”, afirma Olmo.

Escapar del forat

[pullquote]Un hipotètic viatger que entrés en un forat negre d’aquest tipus patiria un fortíssim estirament en acostar-se al centre que li donaria un aspecte similar a un espagueti i li permetria entrar al forat de cuc i escapar del forat negre[/pullquote]Els investigadors treballen amb un dels grups més senzills de forat negre, que no gira però té càrrega elèctrica. El forat de cuc que prediuen les equacions en el seu centre és més petit que un nucli atòmic, però és més gran com més gran sigui la càrrega que emmagatzema el forat negre. Així, un hipotètic viatger que entrés en un forat negre d’aquest tipus patiria un fortíssim estirament en acostar-se al centre que li donaria un aspecte similar a un espagueti i li permetria entrar al forat de cuc i escapar del forat negre.

Vistes des de fora, aquestes forces d’estirament i compactació semblarien infinites, però el mateix viatger, en viure-ho en primera persona, ‘només’ experimentaria forces extremadament intenses sense arribar a ser infinites.

És improbable que el protagonista d’Interstellar pogués sobreviure a un viatge així, però, segons el model proposat pels investigadors de l’IFIC, la matèria no acabaria perduda dins de la singularitat del forat negre, sinó que seria expulsada a una altra regió de l’univers pel forat de cuc del seu centre.

Menys ciència-ficció

Un altre problema que es resol amb aquesta interpretació, segons Olmo, és la necessitat d’usar fonts d’energia ‘exòtiques’ per generar forats de cuc. En la teoria de la gravetat d’Einstein, aquestes ‘portes’ només apareixen en presència de matèria amb propietats inusuals -una pressió o densitat d’energia negatives- que mai ha estat observada. “En la nostra teoria, els forats de cuc apareixen a partir de matèria i energia ordinàries, com pot ser un camp elèctric”, assegura l’investigador.

L’interès en els forats de cuc per a la física teòrica va més enllà de generar ‘túnels’ a l’espai-temps per connectar dos llocs de l’univers. També ajudarien a explicar fenòmens com l’entrellaçament quàntic o la naturalesa de les partícules elementals. Gràcies a aquesta nova interpretació, l’existència d’aquests objectes pot resultar una mica més d’aquest univers i una mica menys de ciència-ficció. – agenciasinc.es