Un agujero negro podría explotar esta década: ¿Estamos preparados para ver el nacimiento de la materia?

Se trata de un agujero negro primordial, un tipo que nunca ha sido detectado, pero que la teoría señala que podrían haberse formado en menos de un segundo después del Big Bang. Estudio asegura que hay una probabilidad superior al 90% de detectarlo en los próximos diez años.

agujeros negros primordiales
Concepción artística de pequeños agujeros negros primordiales. Crédito: NASA.

Hasta ahora se han confirmado dos tipos de agujeros negros: los supermasivos, que habitan el centro de las galaxias –como Sagitario A* de la Vía Láctea–, que han sido fotografiados directamente por telescopios; y los de masa estelar, formados tras el colapso de una estrella masiva y cuya existencia se ha comprobado gracias a las ondas gravitacionales. Ambos son tan densos que casi nada puede escapar de ellos.

Aunque podría haber un tercer tipo: los agujeros negros primordiales (PBH). Propuestos por Stephen Hawking en 1970, los PBH aún no han sido detectados, pero un nuevo estudio –liderado por investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst– asegura que esto estaría cerca de cambiar, ya que existe un 90% de probabilidad de detectar una explosión de este tipo de objetos en la próxima década.

Predicciones sobre agujeros negros

Según Hawking, los agujeros negros primordiales podrían crearse a partir de las condiciones del universo temprano, menos de un segundo después del Big Bang. Se trataría de objetos masivamente densos, aunque podrían ser mucho más ligeros que los agujeros negros observados hasta ahora.

Sagitario A
Sagitario A*, el agujero negro supermasivo que se encuentra en el centro de la Vía Láctea. Crédito: NASA.

De acuerdo con el estudio, publicado en Physical Review Letters, la teoría asegura que los PBH tendrían una temperatura inversamente proporcional a su masa, por lo que a medida que irradia y pierde masa, se calienta, emitiendo lo que ahora se conoce como "radiación de Hawking". Este calentamiento llevaría a un proceso de evaporación descontrolada denominado explosión.

Mientras que los agujeros negros estelares y supermasivos observados tienen una temperatura muy baja y no se espera que exploten pronto, las explosiones de agujeros negros primordiales podrían detectarse con los actuales telescopios.

“Cuanto más ligero es un agujero negro, más caliente debería estar y más partículas emitirá. A medida que los PBH se evaporan, se vuelven cada vez más ligeros y, por lo tanto, más calientes, emitiendo aún más radiación en un proceso descontrolado hasta la explosión. Es esa radiación de Hawking la que nuestros telescopios pueden detectar”, afirmó Andrea Thamm, coautora del estudio, en un comunicado.

La tecnología ya lo permitiría

Detectar este tipo de agujeros negros permitiría no solo comprobar su existencia, sino que también sería la primera evidencia directa de la radiación de Hawking y ofrecería información sobre las partículas presentes en la naturaleza, ya que se espera que un agujero negro radie todas las partículas fundamentales con una masa inferior a su temperatura. Sería una revolución para la física.

agujero negro
Agujero negro con nebulosa sobre estrellas de colores y campos de nubes en el espacio exterior. Crédito: NASA.

“Sabemos cómo observar esta radiación de Hawking”, afirmó Joaquim Iguaz Juan, coautor del estudio. “Podemos verla con nuestros telescopios actuales, y dado que los únicos agujeros negros que pueden explotar hoy o en un futuro próximo son estos PBH, sabemos que si vemos radiación de Hawking, estamos viendo un PBH en explosión”, agregó.

"No afirmamos que vaya a ocurrir con certeza en esta década", dijo Michael Baker, otro de los coautores, “pero podría haber un 90% de probabilidades de que así sea. Dado que ya contamos con la tecnología para observar estas explosiones, deberíamos estar preparados”.

Referencias de la noticia

- Artículo en Physical Review Letters. Could We Observe an Exploding Black Hole in the Near Future?

- Nota de prensa Universidad de Massachusetts Amherst. An exploding black hole could reveal the foundations of the universe.