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Oct 12, 2023

Bummer: todo en el universo se va a evaporar

Los científicos creen que la radiación que se cree que proviene de los agujeros negros puede no ser

Los científicos creen que la radiación que se cree que proviene de los agujeros negros puede no ser exclusiva de los agujeros negros.

Llamada radiación de Hawking, es el resultado de campos cuánticos que producen pares de partículas y antipartículas y la intensa gravedad de un horizonte de eventos en un agujero negro que separa esos pares.

Un estudio teórico reciente afirma que es posible que Hawking no requiera un horizonte de eventos, pero podría generarse por cualquier pozo de gravedad lo suficientemente grande.

Lejos en el futuro, más allá de la muerte del Sol y la aniquilación de la Tierra, todo simplemente se evaporará. No solo todo lo que sabemos, o todo lo que hemos visto. No tiene nada que ver con nosotros. Si bien el universo comenzó con un Bang, se apagará con un gemido.

Al menos, eso es lo que propone un grupo de investigadores de la Universidad de Radboud en los Países Bajos. En un nuevo estudio, los investigadores investigaron parte del mecanismo detrás de un tipo de radiación producida por los agujeros negros llamada radiación de Hawking y descubrieron que puede ser más omnipresente de lo que pensábamos.

La radiación de Hawking es divertida. Predicho por Stephen Hawking en 1974, requiere un poco de fusión entre las teorías de la gravedad clásica y la física cuántica. Este tipo de radiación se produce cuando un campo eléctrico interactúa con otros campos cuánticos de tal forma que provoca la generación espontánea de una partícula y una antipartícula.

Las antipartículas son como partículas inversas: para cada tipo de partícula, hay una antipartícula igual y opuesta. Afortunadamente para nosotros, las partículas superan en número a las antipartículas en una cantidad significativa. No sabemos por qué, pero son buenas noticias. Si hubiera igual número de partículas y antipartículas, nada existiría. Los opuestos se anulan entre sí.

En la mayoría de estos casos de generación espontánea de pares, la partícula y la antipartícula hacen justamente eso: aniquilarse mutuamente para que no quede nada. Pero a veces, la gravedad del agujero negro es lo suficientemente fuerte y atrae de la manera correcta para separar las mitades de los pares entre sí. Uno es empujado más allá del horizonte de eventos y hacia el agujero negro, y el otro es empujado hacia afuera y lejos como radiación: radiación de Hawking.

Eventualmente, según Hawking, una cantidad suficiente de esta radiación se alejará de un agujero negro como para que el enorme pozo de gravedad se evapore y desaparezca. Como un tornado que se queda sin vapor, el agujero negro se desvanecerá.

Pero no es fácil separar una partícula y una antipartícula a tiempo para mantenerlas en existencia. Durante mucho tiempo, los científicos creyeron que la línea divisoria del horizonte de eventos de un agujero negro era la única manera de dividir estos pares creados espontáneamente para crear radiación.

Sin embargo, según esta nueva investigación, eso no es cierto. Cualquier pozo gravitacional lo suficientemente grande puede crear y dividir pares, generando su propia radiación de Hawking y, por lo tanto, disolviéndose. Las fuerzas gravitatorias de corto alcance producidas por estos grandes cuerpos que interactúan con el espacio-tiempo, conocidas como fuerzas de marea, aparentemente son suficientes para hacer el trabajo de un horizonte de eventos.

"Eso significa que los objetos sin un horizonte de eventos, como los restos de estrellas muertas y otros objetos grandes en el universo, también tienen este tipo de radiación", dijo Heino Falcke, uno de los autores del estudio, en un comunicado de prensa. "Y, después de un período muy largo, eso llevaría a que todo en el universo eventualmente se evaporara, al igual que los agujeros negros. Esto cambia no solo nuestra comprensión de la radiación de Hawking, sino también nuestra visión del universo y su futuro".

Ahora, todo esto sigue siendo altamente teórico. Los agujeros negros siguen siendo objetos muy misteriosos, y tampoco tenemos exactamente un libro de reglas completo para el mundo cuántico. Pero si esta propuesta puede confirmarse a través de investigaciones de seguimiento, Falcke no estaría equivocado acerca de la necesidad de cambiar "nuestra visión del universo y su futuro". Quejido, no Bang, de hecho.

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