Estudio teórico sugiere que los agujeros negros de giro rápido podrían dividirse

Un nuevo estudio teórico sugiere que los agujeros negros que giran a velocidades extremas podrían dividirse en dos, un fenómeno que desafiaría la comprensión científica actual del comportamiento de los agujeros negros.

Obstáculos termodinámicos

Se espera típicamente que los agujeros negros se fusionen en lugar de dividirse. Según los investigadores, un obstáculo principal para la división 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, haciendo que el proceso sea "termodinámicamente desfavorable", según la Universidad de Dinamarca del Sur.

El papel de la rotación extrema

La investigación, publicada en Physical Review D bajo el título "When Black Holes Admit Pair-of-pants Topologies", sugiere que la rotación rápida podría crear una brecha en estas reglas físicas. Los cálculos del equipo indican que un agujero negro con giro lo suficientemente rápido podría potencialmente superar las restricciones termodinámicas habituales.

Sin embargo, Francesco Sannino, coautor del estudio y profesor de física en la Universidad de Nápoles Federico II y la Universidad de Dinamarca del Sur, señaló una restricción significativa respecto a los objetos resultantes. "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 nuevamente, excepto posiblemente para agujeros negros que giran cerca de su tasa máxima posible", dijo Sannino.

Dimensiones extra y detección

Los investigadores también investigaron escenarios que involucran teorías de dimensiones adicionales más allá de las tres experimentadas en la vida cotidiana. En algunos modelos teóricos que involucran dimensiones extra, los objetos similares a agujeros negros pueden volverse inestables y fragmentarse. En estos casos, la división podría volverse termodinámicamente favorable, especialmente si un agujero negro resultante es mucho más pequeño que el otro.

Si bien no se ha confirmado la división de ningún agujero negro, los científicos sugieren que puede haber formas de encontrar evidencia indirecta. Sannino declaró: "Podemos detectar una división indirectamente: telescopios de rayos gamma como Fermi-LAT pueden buscar señales de fragmentos de agujeros negros diminutos que podrían formarse durante fusiones."

Por qué importa

Determinar si los agujeros negros pueden dividirse depende de cómo se comporta la gravedad más allá de la teoría de la relatividad general de Einstein. Los investigadores señalaron que los pequeños agujeros negros primordiales pueden ser más propensos a dividirse que los agujeros negros astrofísicos más grandes.

Fuentes (en inglés)

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

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