Los agujeros negros pueden ocultar núcleos de energía oscura pura que mantienen el cosmos en expansión

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Los agujeros negros pueden ocultar núcleos de energía oscura pura que mantienen el universo en expansión

(Just_Super / iStock)

Los agujeros negros pueden ocultar núcleos de energía oscura pura que mantienen el cosmos en expansión

Una teoría de cincuenta años que predice la existencia de cuerpos denominados Objetos Genéricos de Energía Oscura  (GEODE) está obteniendo una segunda mirada a la luz de una corrección propuesta a los supuestos que usamos para modelar la figura en que nuestro Cosmos se expande.

Si esta nueva versión de un modelo cosmológico clásico es correcta, varios agujeros negros podrían ocultar núcleos de pura energía oscura , empujando a nuestro Cosmos a un lado.

El astrofísico de la Universidad de Hawai, Kevin Croker, y el matemático Joel Weiner se unieron para desafiar la noción ampliamente aceptada de que cuando se trata de la creciente cintura del Cosmos, su contenido es en gran medida irrelevante.

«Durante 80 años, normalmente hemos operado bajo el supuesto de que el Cosmos, a grandes rasgos, no se vio afectado por los detalles particulares de ninguna zona reducida», manifestó Croker .

«Actualmente está claro que la relatividad general puede conectar de forma observable estrellas colapsadas, regiones del tamaño de Honolulu, con el comportamiento del Cosmos en su montón, más de mil millones de billones de veces más grande».

Esta interpretación alternativa de la física fundamental no solo podría cambiar la figura en que entendemos la expansión del Cosmos, sino que además tendriamos que considerar cómo ese crecimiento podría afectar a objetos compactos como los núcleos de los astros que colapsan.

El hecho de que el cosmos ha estado agregando continuamente bienes raíces durante los últimos 13.8 mil millones de años es una característica ampliamente aceptada en nuestro Cosmos.

El montón de ecuaciones que usamos para explicar esta expansión fue escrito por primera vez hace poco menos de un siglo por el físico ruso Alexander Friedmann. Proporcionaron una solución a la hipotesis de la relatividad general de Einstein que actualmente sustenta nuestro modelo general de cosmología.

Tan útiles como han sido las ecuaciones de Friedmann, se basan en la suposición de que cualquier materia que flota en el interior de este cosmos en expansión está más o menos hecha del mismo tipo de cosas y se extiende de forma gran cantidad uniforme.

Esto significa que tendemos a ignorar los remolinos de estrellas y galaxias, al igual que podríamos no incluir patos en la hidrodinámica de un lago.

Pero Croker y Weiner se preguntan qué podría pasar con el cosmos y los objetos que contiene si hiciéramos varios cambios razonables en los supuestos que informan estas ecuaciones.

Las consecuencias no son triviales.

Según su modelo ajustado, las contribuciones promedio de nuestros patos metafóricos podrían afectar el agua del lago después de todo.

asimismo, la expansión del lago además afectaría la figura en que nadan los patos, haciéndolos perder o ganar energía dependiendo de su especie.

Teóricamente, esta interpretación significaría que debemos tener en cuenta el crecimiento del Cosmos al explicar ciertos fenómenos, como la muerte de una estrella.

En 1966, un físico ruso llamado Erast Gliner consideró cómo algunas densidades de cosmos cercanas al Big Bang podrían observarse, en términos de relatividad, como un vacío que podría contrarrestar los efectos de la gravedad.

Su solución se vería como un agujero negro desde el exterior. Pero adentro habría una burbuja de energía empujando contra el Cosmos circundante.

Medio siglo después, los astrofísicos están a la caza de tal poder de empuje que podría ser responsable de que la expansión del Cosmos se acelere con el tiempo.

Hoy nos referimos a esta fuerza no descrita como energía oscura, pero ¿podrían los bolsillos de la nada relativista de Gliner ser la fuente de la expansión acelerada de nuestro Cosmos?

Según el trabajo de Croker y Weiner, si solo unas pocas estrellas antiguas se hubieran colapsado en los GEODE de Gliner en lugar del cosmos fruncido más típico de una singularidad, su efecto promedio en el cosmos en expansión se vería como la energía oscura.

La pareja va más allá, aplicando su modelo corregido a la primera observación de ondas gravitacionales de una colisión de un agujero negro según lo medido por LIGO.

Para que las matemáticas encajen, se supone que los astros que formaron los agujeros negros fusionados se formaron en un entorno de baja metalicidad , lo que los hace algo raros .

Técnicamente, la energía de un GEODE debería evolucionar a medida que crece el Cosmos, compactando efectivamente como un equivalente cosmológico de un ‘ cambio de blues ‘.

Si los agujeros negros fusionados fueran GEODE, según los expertos, no habría necesidad de asumir que los agujeros negros nacieron en un cosmos extraño.

«Lo que hemos comprobado es que si los GEODE existen, pueden dar lugar fácilmente a fenómenos observados que hoy en dia no tienen explicaciones convincentes», dijeron los expertos .

«Anticipamos gran cantidad diferentes consecuencias de observación de un escenario GEODE, incluidas gran cantidad formas de excluirlo. Apenas hemos comenzado a arañar la superficie».

Probar supuestos como estos es una parte vital de la física. Estamos muy lejos de incluir GEODE en cualquier zoológico astrofísico autorizada de objetos insolitos, pero es posible que estos puedan ser los corazones oscuros del Cosmos que hemos estado buscando.

Esta investigación fue publicada en The Astrophysical Journal .

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