Una investigación sobre los agujeros negros nos ha servido como recordatorio sobre la forma en la que los físicos creen que acabará el universo: no con un estruendo sino… desvaneciéndose. La clave está en la radiación de Hawking.
De los agujeros negros al resto del universo. Los agujeros negros no son objetos condenados a crecer eternamente absorbiendo materia: también pueden encoger. El motivo es que desprenden energía en forma de radiación, llamada radiación de Hawking. Como podemos deducir por la equivalencia más conocida de la física, esto se traduce en una pérdida de masa.
Una investigación del año pasado realizada por expertos de la Universidad Radboud de Nimega, Países Bajos, extendió este fenómeno más allá de los agujeros negros: a todos los objetos con cierta masa.
La radiación de Hawking. ¿Cómo es posible? La radiación de Hawking es uno de los fenómenos más sorprendentes del universo. No solo por su implicación de hacer adelgazar a los objetos más glotones de nuestro universo, sino también por combinar conocimientos de la teoría cuántica de campos con los aportados por la teoría de la gravedad.
"De la nada". En condiciones normales, partículas y antipartículas pueden aparecer "de la nada". Estos eventos duran fracciones infinitesimales de tiempo en el que partícula y antipartícula se aniquilan la una a la otra. Pero hay un contexto en el que esto no ocurre: en el entorno del horizonte de eventos de un agujero negro. En este caso, partícula y antipartícula pueden acabar en senderos opuestos, incapaces de aniquilarse la una a la otra.
Esto genera radiación que escapa del agujero negro, lo cual implica a su vez la pérdida de masa de éste.
Pecar de cautela. El último trabajo, publicado en la revista Physical Review Letters, pone en cuestión la idea de que sólo la presencia de un horizonte de eventos es capaz de generar la suficiente curvatura en el espacio-tiempo como para evitar la aniquilación de partícula y antipartícula.
Esto implica a su vez que este particular desvanecimiento radiativo puede aparecer en objetos que, a pesar de tener grandes masas capaces de curvar el tejido espacio-temporal, no cuentan con un horizonte de sucesos puesto que la atracción gravitatoria que generan no es tal como para absorber la luz. Así, incluso aquellas estrellas no lo suficientemente masivas como para resultar en un agujero negro al final de sus días podrían ir desvaneciéndose poco a poco.
Quedándonos cortos. "Mostramos que mucho más allá de un agujero negro, la curvatura del espacio-tiempo juega un papel importante creando radiación. Las partículas están ya separadas ahí por las fuerzas de marea del campo de gravedad", explicaba Walter van Suijlekom, uno de los autores de la investigación. Podría decirse que Stephen Hawking, aun estando atinado en su postulado sobre el desvanecimiento de los agujeros negros podría haberse quedado corto al haber basado su análisis en la existencia de singularidades asociadas a agujeros negros.
El universo al fin. Nadie sabe a ciencia cierta cómo será el fin del universo, pero los astrofísicos cuentan con una hipótesis muy asentada (y varias alternativas de menor consenso). La idea de un universo que se desvanece es, precisamente, acorde a la hipótesis más extendida. En este marco que plantean los físicos, el cosmos y todo lo que hay en él irá expandiéndose, cada vez a mayor velocidad. Esto hará que la materia acabe alejándose más y mas en un universo cada vez menos denso y cada vez más frío.
Todo lo que habite en él podría haberse desvanecido para entonces.
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Imagen | Unsplash
*Una versión anterior de este artículo se publicó en junio de 2023
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