Físicos teóricos de la Universidad de Radboud han demostrado que el célebre cosmólogo Stephen Hawking tenía razón sobre los agujeros negros, aunque no del todo.
Debido a la radiación de Hawking, los agujeros negros eventualmente se evaporarán, pero el horizonte de sucesos --el punto más allá del cual no hay escape de la fuerza gravitatoria de un agujero negro-- no es tan crucial como se creía. La gravedad y la curvatura del espacio-tiempo también provocan esta radiación. Esto significa que todos los objetos grandes del universo, como los restos de estrellas, eventualmente se evaporarán.
Usando una combinación de física cuántica y la teoría de la gravedad de Einstein, Stephen Hawking argumentó que la creación y aniquilación espontáneas de pares de partículas debe ocurrir cerca del horizonte de sucesos.
Una partícula y su antipartícula se crean muy brevemente a partir del campo cuántico, después de lo cual se aniquilan inmediatamente. Pero a veces una partícula cae en el agujero negro y luego la otra partícula puede escapar: la radiación de Hawking. Según Hawking, esto eventualmente resultaría en la evaporación de los agujeros negros.
En este nuevo estudio, los investigadores de la Universidad de Radboud Michael Wondrak, Walter van Suijlekom y Heino Falcke revisaron este proceso e investigaron si la presencia de un horizonte de sucesos es realmente crucial o no.
Combinaron técnicas de la física, la astronomía y las matemáticas para examinar qué sucede si se crean tales pares de partículas en los alrededores de los agujeros negros. El estudio mostró que también se pueden crear nuevas partículas mucho más allá de este horizonte. Michael Wondrak dice en un comunicado: “Demostramos que, además de la conocida radiación de Hawking, también existe una nueva forma de radiación”.
Van Suijlekom dice: “Mostramos que mucho más allá de un agujero negro, la curvatura del espacio-tiempo juega un papel importante en la creación de radiación. Las partículas ya están separadas allí por las fuerzas de marea del campo gravitatorio”. Mientras que anteriormente se pensaba que no era posible la radiación sin el horizonte de sucresos, este estudio muestra que no es necesario.
Falcke dice: “Eso significa que los objetos sin un horizonte de sucesos, como los restos de estrellas muertas y otros objetos grandes en el universo, también tienen este tipo de radiación. Y, después de un período muy largo, eso conduciría a que todo en el universo finalmente se evapora, 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”.
El estudio ha sido aceptado para su publicación en Physical Review Letters y está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.
Científicos realizan nuevos hallazgos sobre los ‘monstruos celestiales’ que están en el exterior de la Tierra
Observaciones con el telescopio espacial Webb han revelado una galaxia masiva y densa formada entre 600 y 800 millones de años tras el Big Bang, lo cual representa otro ‘monstruo celestial’ que sería el más antiguo de su tipo encontrado hasta ahora.
A pesar de ser unas 10 veces más pequeña que la Vía Láctea, GS-9209 tiene un número de estrellas similar al de nuestra propia galaxia, según un equipo dirigido por investigadores de Edimburgo.
Estas tienen una masa combinada de alrededor de 40.000 millones de veces la de nuestro Sol y se formaron rápidamente antes de que se detuviera la formación estelar en GS-9209, dice el estudio, publicado en Nature.
GS-9209 es el primer ejemplo conocido de una galaxia que ya no forma estrellas, conocida como galaxia inactiva. Cuando el equipo lo observó 1.250 millones de años después del Big Bang, no se habían formado estrellas en la galaxia durante aproximadamente 500 millones de años.
El análisis también muestra que GS-9209 contiene un agujero negro supermasivo en su centro que es cinco veces más grande de lo que los astrónomos podrían anticipar en una galaxia con esta cantidad de estrellas. El descubrimiento podría explicar por qué GS-9209 dejó de formar nuevas estrellas, dice el equipo.
Con información de Europa Press