Tendencias21
Los agujeros negros podrían ser el origen y el final del universo

Los agujeros negros podrían ser el origen y el final del universo

Una nueva teoría propone que la materia oscura que dio forma al universo se originó en agujeros negros primordiales que se extendieron por todo el universo. Según Penrose, los agujeros negros serían también el destino final del universo.

Una nueva teoría cosmológica podría explicar por qué la materia oscura llegó a dominar el universo.

La materia oscura, que representa el 80% de toda la masa de las estructuras cósmicas, es una sustancia misteriosa que ejerce la gravedad, pero que no interactúa con la luz.

Según la nueva teoría, la materia oscura podría estar formada por pequeños agujeros negros que impregnan el universo.

La propuesta resulta difícil de entender al principio, porque la materia oscura ya dominaba el universo cuando los agujeros negros no podían existir.

La nueva teoría consiste en explicar cómo puede ser que la materia oscura, responsable de la formación de las grandes estructuras como la red cósmica o los cúmulos de galaxias, y que apareció antes de que se formaran las primeras galaxias, tiene alguna relación con los agujeros negros, que no figuran en el inventario de lo que existía en los primeros momentos del universo.

Tema relacionado: Detrás de la oscuridad máxima del universo se esconde la luz

Agujeros negros primordiales

La clave serían los hipotéticos agujeros negros primordiales, cuya existencia aún no ha sido probada.

Los autores de este estudio, publicado de momento solo en arXiv, Ke-Pan Xie y Kiyoharu Kawana, investigadores del Centro de Física Teórica de la Universidad de Seúl, en Corea del Sur, proponen una nueva visión de los primeros momentos del universo.

En esos primeros momentos, ocurrieron procesos cuánticos que hoy ya no ocurren porque el universo actual es muy diferente: originalmente era caliente y denso, hoy es más frío y menos denso, por lo que se expande cada vez más.

Lo que explican los autores de este estudio es que esos cambios en los procesos cuánticos no ocurrieron todos a la vez y que ese lapso de tiempo fue suficiente para se formara una gran cantidad de agujeros negros primordiales, que son los que dieron forma a la materia oscura que formó al universo.

Nuevas partículas

Sugieren, como hipótesis, que en medio de una transformación increíble que ocurrió cuando el universo tenía menos de un segundo de antigüedad, un nuevo tipo de partículas quedaron atrapadas, colapsando hasta convertirse en un punto tan pequeño que se transformaron en agujeros negros. Luego, esos agujeros negros inundaron el universo, proporcionando el peso necesario para explicar la materia oscura, explica el astrofísico Paul Sutter en la revista Space.

«Quizás lo que sea que estaba sucediendo en ese entonces generó billones de agujeros negros más pequeños. Esos agujeros negros podrían persistir hasta el día de hoy, resolviendo potencialmente el enigma de la materia oscura», señala Sutter.

La nueva teoría refuerza una idea de la que se viene hablando desde 1966, cuando los científicos rusos Yakov Borisovich Zel’dovich e Igor Dmitriyevich Novikov propusieron por primera vez la existencia de los así llamados agujeros negros primordiales.

Serían agujeros negros que se formaron poco después del Big Bang, cuando las altas densidades y otras condiciones cosmológicas llevaron a regiones suficientemente densas del universo primordial a sufrir un colapso gravitacional.

Sugerencia radical

De esta manera se formaron los agujeros negros primordiales, que no surgieron del colapso gravitatorio de una estrella, sino de la extrema densidad que tenía el Universo al inicio de su expansión.

Durante casi cinco décadas, los agujeros negros primordiales han sido candidatos para ser la materia oscura y la nueva teoría otorga un nuevo marco teórico que explica cómo pudo haber ocurrido.

Se trata de una sugerencia radical, considera Sutter, «pero cuando se trata de la física del universo temprano, y el misterio que rodea a la materia oscura, necesitamos algunas sugerencias radicales, junto con una buena dosis de observaciones, para avanzar», añade.

¿Comienzo y final?

El nuevo estudio también podría alimentar otra teoría sugerida por Roger Penrose en 2010, conocida como Cosmología Cíclica Conformada (CCC).

Según esta teoría, gran parte de la materia del universo en algún momento será arrastrada hacia agujeros negros supermasivos, que tienen una masa del orden de millones o decenas de miles de millones de masas solares.

Si ambas teorías resultaran ciertas, significaría que tanto el comienzo como el final del universo giraría en torno a los agujeros negros, enigmáticos objetos cosmológicos de los que desconocemos su papel en la evolución de las galaxias y del cosmos.

Referencia

Primordial black holes from a cosmic phase transition: The collapse of Fermi-balls. Kiyoharu Kawana, Ke-Pan Xie. arXiv:2106.00111 [astro-ph.CO].

Foto superior: Quásar fuera de control que huye del eje central de su galaxia. Un quásar es la firma visible y enérgica de un agujero negro. Créditos: NASA, ESA y M. Chiaberge (STScI y JHU).

Eduardo Martínez de la Fe

Eduardo Martínez de la Fe, periodista científico, es el Editor de Tendencias21.

1 comentario

  • Los agujeros negros por Física-Matemática, separan lo real = 1 (lleno) de lo virtual = 0 (vacío): Energía Hawking.
    La energía Hawking confirma por Física-Matemática que la verdad es un entrelazamiento de lo virtual = 0 con la realidad = 1, nacimiento de una nueva Física: On-Física Sustancial: H. Vega.
    El Universo no tiene un fin, sino que una finalidad y por Física-Matemática confirman que es un entrelazamiento de lo virtual = 0 (vacío), con = 1 (lleno) y decae por agregación en:
    0,on = Centro.
    0,on + 1²,on = Universo.
    1,on + 0,on = Cosmos (Extremo).
    -1-²,-on + -0,-on = Extremo del Extremo, ya está -1 y se agrega -1. Recordemos que el Universo es +1 (positivo) y -1 (negativo), sin dejar de ser = +0 o -0

    0, es el lenguaje del vacío; lo virtual.
    On, es el lenguaje de la eternidad, lo infinito.
    1, es el lenguaje del lleno, lo finito. 1 que decae en infinito, corroborado por Física-Matemática.

RSS Lo último de Tendencias21

  • El núcleo de la Tierra podría estar a punto de estallar: habría volcanes a 5.000 kilómetros de profundidad 11 febrero, 2025
    Un estudio revela que el núcleo interno de la Tierra está cambiando de forma misteriosa y aún incierta: los científicos han desvelado que el núcleo interno giratorio no solamente modifica su velocidad de rotación, sino que también parece cambiar de forma, con variaciones que se manifiestan a través de las ondas acústicas que se propagan […]
    Redacción T21
  • Una exposición muestra el camino a la extinción de millones de seres vivos marinos conscientes 11 febrero, 2025
    Ecos del océano, una exposición que une ciencia, tecnología, arte y creatividad, muestra los ecos que surgen en la mente de una ballena cuando tropieza con la contaminación sonora generada por la actividad humana. Una experiencia inmersiva invita a preservar el equilibrio entre el ser humano, la naturaleza y el resto de especies que conviven en […]
    Alejandro Sacristán (enviado especial).
  • La IA ya supera a los humanos en el fraude digital 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio destaca la creciente sofisticación de los grandes modelos de lenguaje (LLM), la estructura detrás de los chatbots de IA más conocidos, para crear estrategias de fraude cibernético. Estos modelos pueden diseñar campañas de phishing hiperpersonalizadas y persuasivas, a una fracción del coste y el tiempo que requieren los métodos tradicionales desarrollados por […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Alerta: Creciente riesgo de que restos de cohetes afecten zonas de intenso tráfico aéreo 10 febrero, 2025
    Un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports advierte sobre el aumento del peligro que representa la basura espacial para la aviación comercial. La investigación, realizada por científicos de la Universidad de Columbia Británica, en Canadá, concluye que existe una probabilidad anual del 26% de que los desechos de cohetes espaciales reingresen a la […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los cantos de las ballenas son similares al lenguaje humano: puedes comprobarlo aquí 10 febrero, 2025
    Los científicos han descubierto la misma estructura o conjunto de patrones rítmicos que son un sello distintivo del lenguaje humano en el canto de las ballenas jorobadas: los hallazgos muestran que incluso especies tan disímiles evolutivamente pueden compartir sistemas de comunicación que se transmiten culturalmente de generación en generación.
    Redacción T21
  • El Rapto del Mundo: la democracia naufraga en la era del ultraliberalismo, pero no ha sido conquistada 10 febrero, 2025
    Lo que está pasando con la democracia puede compararse con el mito del rapto de Europa: seducida con engaños, se ha adentrado en un proceso de erosión de las instituciones, polarización social y desregulación económica que la aleja de su inspiración humanista. ¿Estamos presenciando el nacimiento de un nuevo orden político global?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • La IA puede ser más creativa que los seres humanos 9 febrero, 2025
    La IA puede superar a la mayoría de los humanos en tareas de pensamiento creativo, según un nuevo estudio: los chatbots de IA de modelo de lenguaje grande (LLM) pueden superar al humano promedio en una tarea de pensamiento creativo en la que el participante idea usos alternativos para objetos cotidianos, un ejemplo en el […]
    Pablo Javier Piacente
  • El primer conectoma del cerebro de un insecto revoluciona la neurociencia 8 febrero, 2025
    Los científicos han conseguido por primera vez establecer el diagrama de las conexiones sinápticas del cerebro de un insecto que tiene 100.000 neuronas, toda una proeza para comprender mejor al cerebro humano y potenciar la Inteligencia Artificial.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Producir energía limpia cultivada en hojas: ¿el camino hacia la sostenibilidad energética? 7 febrero, 2025
    Los científicos han desarrollado “nanoflores” de cobre que imitan la fotosíntesis, ofreciendo una nueva forma de convertir el dióxido de carbono en fuentes de combustible y productos químicos, transformando potencialmente las estrategias a través de las cuales generamos energía limpia.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los perros que son capaces de aprender permanecen jóvenes por más tiempo 7 febrero, 2025
    Los telómeros cumplen un papel crucial en la protección de los cromosomas: con el envejecimiento y la oxidación celular, se van acortando y promueven el deterioro de distintas funciones orgánicas. Un nuevo estudio ha demostrado que los perros domésticos (Canis lupus familiaris) que se mantienen entrenados y adquieren permanentemente nuevas capacidades preservan por más tiempo […]
    Pablo Javier Piacente / T21