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| Impresión artística de un agujero negro visto desde la superficie de un planeta. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty) |
Stephen Hawking sugirió que la producción y aniquilación espontáneas de pares de partículas deben producirse cerca del horizonte de sucesos (la región más allá de la cual no hay escapatoria de la atracción gravitatoria de un agujero negro). Para ello combinó inteligentemente la física cuántica y la teoría de la gravedad de Einstein.
Una partícula y su antipartícula se forman a partir del campo cuántico durante un brevísimo periodo de tiempo, y luego se aniquilan instantáneamente. Sin embargo, la radiación Hawking puede escapar ocasionalmente cuando una partícula entra en un agujero negro. Según Hawking, esto acabaría provocando la desaparición de los agujeros negros.
Investigadores de la Universidad de Radboud reexaminaron este proceso en este nuevo estudio para determinar si la existencia de un horizonte de sucesos es o no esencial. Utilizaron una combinación de enfoques físicos, astronómicos y matemáticos para investigar qué ocurriría si se formaran esos pares de partículas cerca de los agujeros negros. El estudio demostró que también pueden producirse partículas mucho más allá de este límite.
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| Esquema del mecanismo de producción de partículas gravitatorias presentado en un espaciotiempo de Schwarzschild. La tasa de eventos de producción de partículas es mayor a distancias pequeñas, mientras que la probabilidad de escape (representada por el cono de escape creciente (blanco)) es mayor a distancias grandes. Crédito: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2305.18521 |
Este nuevo estudio sugiere que, aunque no del todo, Stephen Hawking tenía razón sobre los agujeros negros. Los agujeros negros acabarán desapareciendo debido a la radiación de Hawking, aunque el horizonte de sucesos es menos importante de lo que se pensaba. Tanto la curvatura del espaciotiempo como la gravedad contribuyen a esta radiación. Esto implica que todos los objetos masivos del universo, como las ruinas estelares, acabarán desapareciendo.
Michael Wondrak, de la Universidad de Radboud, declaró: "Demostramos que, además de la conocida radiación de Hawking, existe una nueva forma de radiación".
Walter van Suijlekom, de la Universidad de Radboud, afirmó: "Demostramos que, mucho más allá de un agujero negro, la curvatura del espaciotiempo desempeña un papel importante en la creación de la radiación. Allí las partículas ya están separadas por las fuerzas de marea del campo gravitatorio".
"Mientras que antes se pensaba que no era posible la radiación sin el horizonte de sucesos, este estudio demuestra que este horizonte es innecesario".
Heino Falcke, de la Universidad de Radboud, dijo: "Eso significa que los objetos sin horizonte de sucesos, como los restos de estrellas muertas y otros grandes objetos del universo, también tienen este tipo de radiación. Y, tras un periodo muy largo, eso llevaría a que todo en el universo acabara evaporándose, igual que los agujeros negros. Esto cambia nuestra comprensión de la radiación Hawking y nuestra visión del universo y su futuro".
Fuentes, créditos y referencias: