Un descubrimiento sorprendente sugiere que los agujeros negros son más complejos de lo que se pensaba

Los agujeros negros podrían ser más complejos de lo que los científicos pensaban, según un nuevo estudio, que sugiere por primera vez que estos misteriosos objetos podrían estar ejerciendo presión sobre su entorno.

Conocidos por su fuerza gravitacional extremadamente poderosa que absorbe todo lo que se encuentra en su vecindad, originalmente se creía que los agujeros negros eran completamente inertes. En 1974, el famoso cosmólogo Stephen Hawking descubrió que estos objetos superdensos de hecho emiten radiación térmica. Un nuevo descubrimiento, realizado por un equipo de científicos de la Universidad de Sussex, Reino Unido, apunta ahora a una naturaleza aún más compleja de estos desagües espaciales masivos.

Los astrónomos Xavier Calmet y Folkert Kuipers concluyeron que los agujeros negros ejercen presión al estudiar los cambios en las fuerzas gravitacionales causados por el comportamiento de las partículas cuánticas en el borde de los agujeros negros y la entropía, o la energía disponible, de ese sistema.

Mientras realizaban sus cálculos una y otra vez, aparecía una cifra extra para la que no tenían explicación. Finalmente, concluyeron que esta variable no contabilizada debe representar presión.

«Nuestro hallazgo de que los agujeros negros de Schwarzschild [agujeros negros estáticos sin carga eléctrica y momento angular] tienen una presión y una temperatura es aún más emocionante dado que fue una sorpresa total», Xavier Calmet, profesor de Física en la Universidad de Sussex. , y uno de los autores del nuevo estudio, dijo en un comunicado . «Estoy encantado de que la investigación que estamos llevando a cabo en la Universidad de Sussex sobre la gravedad cuántica haya fomentado la comprensión más amplia de las comunidades científicas sobre la naturaleza de los agujeros negros».

La presión ejercida por el agujero negro, dijo Calmet, es bastante pequeña. Aún así, su existencia podría ayudar a los científicos a mejorar su comprensión del comportamiento de los agujeros negros y cómo se casan con los principios bastante incongruentes de la mecánica cuántica, la termodinámica y la gravedad.

«Si se consideran los agujeros negros sólo dentro de la relatividad general, se puede demostrar que tienen una singularidad en sus centros donde las leyes de la física tal como las conocemos deben romperse», dijo Calmet. «Se espera que cuando la teoría cuántica de campos se incorpore a la relatividad general, podamos encontrar una nueva descripción de los agujeros negros».

Folkert Kuipers, investigador de doctorado en la escuela de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Sussex y segundo autor del artículo, agregó: «Es emocionante trabajar en un descubrimiento que fomenta nuestra comprensión de los agujeros negros». Nuestro resultado es una consecuencia de la investigación de vanguardia que estamos llevando a cabo en física cuántica en la Universidad de Sussex y arroja una nueva luz sobre la naturaleza cuántica de los agujeros negros «.

El descubrimiento se describe en un artículo publicado en la revista Physical Review D el 10 de septiembre.