¿Pudieron los agujeros negros primordiales dejar huellas en la Tierra?
¡Bang! Los astrónomos sospechan que, en el primer segundo después de la formación del universo, también se formaron los primeros agujeros negros. Estos pequeños objetos, aunque extraordinariamente densos —piensa en una partícula del tamaño de un átomo que posee la masa de una montaña— son llamados “agujeros negros primordiales”. Pero hay un problema: aún no hay evidencia de que hayan existido alguna vez.
Investigación reciente y el concepto innovador
Ahora, los científicos han propuesto una idea novedosa: quizás la prueba está frente a nosotros, aquí en la Tierra. En una nueva investigación publicada en la revista Physics of the Dark Universe, los investigadores concluyen que estos objetos antiguos podrían haber dejado pruebas observables en forma de túneles microscópicos, o incluso en objetos excavados más allá de nuestro planeta, como asteroides. Aunque la probabilidad de encontrar microtúneles en la Tierra es probablemente pequeña, podrían estar presentes en lugares a nuestro alrededor, como las rocas, el vidrio y el metal de edificios —particularmente de edificios antiguos.
“Lo más difícil de ver es lo que está justo frente a tu nariz”, dijo Dejan Stojkovic, profesor de física en la Universidad de Buffalo y coautor de la investigación.
La increíble densidad de los agujeros negros
Los agujeros negros son casi inimaginablemente densos. Si la Tierra fuera (hipotéticamente) comprimida en un agujero negro, tendría menos de una pulgada de diámetro. Hoy en día, muchos agujeros negros se forman tras el colapso de objetos masivos como estrellas, notablemente después de violentas explosiones de supernova. Los objetos en sí no son raros: probablemente hay 100 millones de agujeros negros errantes solo en nuestra Vía Láctea. Sin embargo, buscar los primeros agujeros negros en el espacio ha sido infructuoso. Mientras que los astrónomos pueden detectar agujeros negros grandes con telescopios —porque estos objetos acumulan grandes cantidades de materia giratoria rápidamente que irradian energía—, los agujeros negros primordiales son demasiado pequeños para acumular tal materia. Además, se cree que los agujeros negros emiten un tipo de energía llamada radiación de Hawking, que debería ser especialmente intensa en los agujeros negros pequeños, pero que tampoco se ha detectado. Sin embargo, los físicos teorizan que deben estar ahí afuera.
“La evidencia observacional directa de agujeros negros pequeños todavía no existe, pero según nuestras teorías del universo temprano, deberían producirse genéricamente sin invocar ninguna física exótica”, dijo Stojkovic.
Buscando en la Tierra y más allá
Stojkovic propuso la idea única de usar microscopios para buscar túneles diminutos en la Tierra, creados por agujeros negros primordiales pequeños, aunque poderosos. (Dejarían agujeros como si una bala a gran velocidad atravesara un muro de vidrio.) Buscar en materiales más antiguos proporciona las mejores posibilidades, simplemente porque tales cosas han existido durante mucho tiempo y han tenido más oportunidades para un impacto de agujero negro. También es mucho más barato buscar túneles que construir un nuevo detector extremadamente sensible, especialmente en un campo científico donde la financiación es ajustada y profundamente competitiva —incluso para la NASA.
“Examinar viejos materiales en busca de túneles microscópicos debería ser solo una pequeña fracción del costo de construir un detector astrofísico dedicado [que generalmente cuesta millones e incluso miles de millones de dólares]”, explicó Stojkovic. “Cualquier lugar en la Tierra es a priori igualmente probable de ser golpeado por un pequeño agujero negro.” La probabilidad de encontrar un túnel es “muy pequeña”, señaló, pero así es la realidad de investigar pruebas dejadas por estas antiguas, elusivas y diminutas partículas. Stojkovic también mencionó que los físicos están buscando “monopolos magnéticos” extremadamente raros —otra partícula hipotetizada— con costosos detectores. Ciertamente, ha resultado difícil encontrar un monopolo magnético, pero el rendimiento científico sería enorme.
Examinar Objetos en el Sistema Solar
Sin embargo, por emocionante que sea descubrir un microtúnel de agujero negro en nuestro planeta, los investigadores también sugieren buscar en otros lugares de nuestro sistema solar. Más específicamente, en objetos relativamente pequeños como una luna o un asteroide con un núcleo líquido (la luna Europa de Júpiter, por ejemplo, tiene un núcleo líquido). Un agujero negro primordial acelerando a través del espacio podría impactar tal objeto, aprovechar su fuerte poder gravitacional para absorber el núcleo y, en última instancia, tras escapar, dejar solo una corteza hueca.
Los investigadores calcularon que un objeto excavado de este tipo no podría ser mayor que aproximadamente una décima parte del radio de la Tierra (lo que significa unas 400 millas) o colapsaría. Crucialmente, los telescopios pueden revelar el movimiento y la masa de un objeto. “Si la densidad del objeto es demasiado baja para su tamaño, eso es una buena indicación de que está hueco”, dijo Stojkovic por separado, en una declaración universitaria. Estas son, de hecho, ideas novedosas. Pero la búsqueda infructuosa de agujeros negros primordiales podría requerir un pensamiento poco convencional. Le pregunté a Stojkovic si alguien antes había intentado buscar estos microtúneles en la Tierra.
“No que sepamos”, dijo. “Quizás nadie ha pensado en ello todavía.”
Fuente y créditos: mashable.com
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