Un estudio teórico sugiere que la rotación extrema podría permitir que los agujeros negros se dividan

Un estudio teórico sugiere que los agujeros negros que giran a velocidades extremas podrían dividirse en dos, según una investigación publicada en Physical Review D titulada "Cuando los agujeros negros admiten topologías de pantalones".

Obstáculos termodinámicos

Se espera típicamente que los agujeros negros se fusionen cuando colisionan, en lugar de dividirse. Un obstáculo principal para que un agujero negro se divida es la termodinámica, específicamente el concepto de entropía, que describe el número de arreglos microscópicos que puede tener un sistema mientras parece inalterado desde el exterior.

Para un agujero negro no rotante, dividirse en dos agujeros negros más pequeños reduciría la entropía total, un proceso que es termodinámicamente desfavorable. Sin embargo, los investigadores encontraron que esta situación podría cambiar cuando un agujero negro gira a una velocidad excepcionalmente alta.

Condiciones para la división

Los cálculos del equipo de investigación sugieren que la rotación rápida podría crear una abertura estrecha en las reglas físicas que normalmente impiden que los agujeros negros se dividan. Francesco Sannino, coautor del estudio y profesor de física en la Universidad de Nápoles Federico II y en el Centro de Teoría de Campos Cuánticos de la Universidad de Dinamarca del Sur, señaló que incluso si ocurre una división, los dos objetos resultantes deben poder separarse.

"Pero los dos agujeros negros resultantes también deben poder separarse en lugar de caer juntos inmediatamente. Cuando incluimos este requisito, la ventana se cierra en gran medida de nuevo, excepto posiblemente para agujeros negros que giran cerca de su tasa máxima posible", dice Sannino.

El título del estudio se refiere a la forma de "topologías de pantalones" que el horizonte de un agujero negro trazaría a través del espacio y el tiempo si ocurriera una división, pareciéndose a una sección superior que se divide en dos "piernas".

Dimensiones extra y detección

Los investigadores también investigaron escenarios que involucran teorías donde el espacio tiene dimensiones adicionales. En algunos modelos teóricos, los objetos similares a agujeros negros pueden volverse inestables y fragmentarse. En ciertos casos, la división podría volverse termodinámicamente favorable, especialmente si uno de los agujeros negros resultantes es mucho más pequeño que el otro.

Aunque no se ha confirmado la división de ningún agujero negro, los investigadores sugieren que puede haber formas de detectar tales eventos indirectamente. Sannino declaró: "Esperamos que los pequeños agujeros negros primordiales sean más propensos a dividirse que los agujeros negros astrofísicos mucho más grandes. Podríamos detectar una división indirectamente: telescopios de rayos gamma como Fermi-LAT pueden buscar señales de fragmentos diminutos de agujeros negros que podrían formarse durante fusiones."

Fuentes (en inglés)

• sciencedaily.com: Scientists just found a loophole that could let black holes split in two | ScienceDaily
• geekspin.co: Scientists find loophole that lets black holes split apart - GEEKSPIN

Traducción con IA del artículo original en inglés, revisada automáticamente para que diga lo mismo que el original. Las fuentes fueron verificadas en inglés.