¿Y si existiera un agujero blanco en el espacio?
Los míticos agujeros negros, monstruos que pueblan el universo, escondidos en el centro de las galaxias succionando todo lo que se les acerca, son el producto de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. Se trata de las tumbas de las estrellas, donde el espacio-tiempo se curva y se desfigura más allá de todo reconocimiento.
Pero una distorsión aún más estrambótica podría estar dándose también dentro de las ecuaciones de Einstein: el anti-agujero negro; es decir, el agujero blanco.
¿Qué son exactamente los agujeros blancos? Así como nada podría escapar de un agujero negro, nada podría entrar en un agujero blanco. Los negros se tragan la materia y la luz. Los blancos la escupen, en un constante y poderoso chorro.
Si un agujero negro está rotando, generaría una especie de túnel que conecta al agujero negro con el blanco. Ese túnel es lo que tanto expertos en cosmología como aficionados a la ciencia ficción llaman un agujero de gusano. Si algo cayera dentro de uno de estos túneles, sería regurgitado al otro lado por el agujero blanco. De esa forma, podría terminar en otra esquina del universo o en el futuro o en otro universo totalmente distinto.
Pero, ¿existen realmente los agujeros blancos?
Nadie ha visto uno, aunque los astrónomos en un momento dado pensaron que los cuásares –los objetos más brillantes del universo– podrían ser agujeros blancos. Ahora piensan que ellos son más bien el resplandor de la materia caliente y la radiación dando vueltas locamente alrededor de agujeros negros gigantes.
Los agujeros blancos son agujeros negros que van hacia atrás en el tiempo. Eso significa que violan uno de los pilares de la física clásica: la segunda ley de la termodinámica, que establece que el orden se puede convertir en desorden, pero nunca al revés. Si un piano de cola cae dentro de un agujero negro y es pulverizado, está bien. Pero si un agujero blanco escupe un piano de cola de la nada, hay algún error.
No obstante, en el mundo cuántico las cosas no son tan… en blanco y negro.
¿De negros a blancos?
Un estudio publicado en la revista Nature en 2014 sugiere que los agujeros negros podrían terminar sus vidas convirtiéndose en agujeros blancos. La sugerencia, basada en una teoría cuántica de la gravedad que no ha sido demostrada, podría resolver el viejo rompecabezas de si los agujeros negros destruyen la información.
La teoría, propuesta por el físico teórico Carlo Rovelli de la Universidad Aix-Marseille en Francia, sugiere que la transición de un agujero negro a uno blanco se daría inmediatamente después de la formación inicial del agujero negro. Pero como la gravedad dilata el tiempo, los observadores que están afuera verían que el agujero negro dura billones de años. Si Rovelli y sus colegas están en lo cierto, los diminutos agujeros negros que se formaron durante la historia temprana del universo estarían ahora listos para estallar como petardos y podrían ser detectados como rayos cósmicos de alta energía u otras radiaciones.
La teoría de la relatividad general de Einstein predice que cuando una estrella agonizante se colapsa bajo su propio peso, puede alcanzar una etapa en la que el colapso es irreversible y no existe fuerza conocida en la naturaleza capaz de detenerla. Esta es la formación de un agujero negro: la aparición de una superficie esférica, conocida como el horizonte de sucesos (event horizon), que recubre a la estrella escondiéndola de la vista de observadores externos mientras el astro continúa colapsándose, sin dejar escapar ningún tipo de información.
Puesto que la materia densa curva el espacio, la relatividad general clásica predice que la estrella dentro del horizonte de sucesos continuará encogiéndose hasta lo que se conoce como la singularidad, donde la materia es infinitamente densa y el espacio, curvo. En tales situaciones, las leyes de la física dejan de ser útiles.
No obstante, muchos físicos –incluyendo a Rovelli– piensan que a esas alturas del proceso, los efectos de la gravedad cuántica se harían cargo de la situación, deteniendo el colapso y evitando los infinitos. Rovelli piensa que no sólo es la gravedad la que tiene que ver con la cuántica, sino que también el espacio-tiempo se cuantifica, al ser entretejido dentro de pequeños bucles individuales que no se pueden subdividir más.
“Los bucles serían tan diminutos, que para cualquier observador el espacio-tiempo aparece como algo continuo y liso. Pero en realidad sería un tejido tan fino que sería capaz de detener el colapso de un agujero negro”, escribe Rovelli en su informe para Nature. “La estrella colapsante llegaría a un punto en el que no se puede encoger más porque los bucles no se pueden comprimir en una tela más apretada, y entonces comenzarían a ejercer una presión repulsiva hacia afuera, una especie de efecto rebote, que llamamos justamente ‘rebote cuántico’, transformando el agujero negro en un agujero blanco”.
Otros físicos teóricos han hecho cálculos similares para casos en los cuales no es sólo una estrella la que se colapsa, sino el universo completo. Han hallado que el universo puede rebotar y han sugerido que, de hecho, ese es el origen del Big Bang.
Telescopio a la caza
La primera idea de cazar agujeros blancos con un telescopio la pusieron en práctica Nikolai Kardashev y sus colegas en el Centro Aero Espacial en Moscú en 2011 con el lanzamiento del RadioAstron (también conocido como Spektr-R). El dispositivo se mueve con órbitas salvajemente oblongas que lo alejan a una distancia de 350.000 kilómetros, casi tan lejos como la Luna, y 30 veces el diámetro de la Tierra.
El plato solo tiene 10 metros de ancho, pero cuando sus señales se combinan con aquellas de los radiotelescopios en tierra, las imágenes resultantes son tan claras como aquellas tomadas desde una antena de 350.000 kilómetros de ancho. En efecto, RadioAstron puede distinguir objetos del tamaño de una bolita de cristal en la Luna, observada desde la Tierra. Kardashev y sus colegas han usado el aparato para buscar en 100 núcleos galácticos activos, las compactas regiones en el centro de las galaxias que son mucho más brillantes de lo esperado.
De la misma forma en que el teorizado Bosón de Higgs tuvo que esperar décadas hasta ser hallado, encontrar un agujero blanco reivindicaría al físico Igor Novikov, la primera persona en plantear su existencia, en 1964. Por ese entonces, a los agujeros negros se les llamaba estrellas congeladas, y eran aún menos conocidos de lo que son hoy. Novikov hizo lo que hacen los físicos teóricos cuando confrontan situaciones que son imposibles de demostrar con experimentos de laboratorio: usó razonamiento puro para preguntar qué pasaría con un agujero negro si el tiempo fluyera hacia atrás. Su experimento de pensamiento produjo una nueva clase de objeto que escupía materia y luz continuamente: un agujero blanco.
Pero quizás la razón por la cual no hemos hallado uno es porque hemos estado buscando en el lugar y el momento equivocados. Alon Retter, un astrofísico que ahora trabaja en Israel Aerospace Industries en Tel Aviv, piensa exactamente eso. Es más, él cree que es ya podríamos haber atrapado uno en cámara sin darnos cuenta.
El Pequeño Bang
En 2006, el satélite Swift de la NASA detectó el estallido de un rayo gama, bautizado GRB 060614. Tales estallidos por lo general se asocian con supernovas o regiones con una alta tasa de formación de estrellas, pero el GRB 060614 no era una cosa ni la otra. Retter piensa que en realidad eso podría haber sido un agujero blanco. Él dice que los agujeros blancos aparecerían como estallidos temporales, en lugar de brillar continuamente, porque toda esa materia y luz saliendo se colapsará sobre su propia gravedad para formar un agujero negro.
Kardashev y Novikov están de acuerdo con las ideas de Retter. “La naturaleza de esos destellos aún no es clara”, escribe Kardashev. “Por lo que, una vez que capturamos un rayo gama poderoso con mucha radiación, le damos una mirada cercana con el RadioAstron y tratamos de determinar su forma y tamaño. Quizás eso nos diga si se trata de un agujero blanco o uno de gusano. Tal vez esos estallidos provienen de otro universo”.
Retter llama a esta idea “el Pequeño Bang”: la aparición espontánea de un agujero blanco. Si uno extrapola este pensamiento, afirma, podría asumir que nuestro universo completo es el resultado de un agujero blanco que apareció como el Big Bang.
Casi nadie está cazando agujeros blancos hoy en día, pero eso podría cambiar. Lo que encuentren alguno de esos y otros proyectos dentro de estos corazones salvajes, podría ser mucho más interesante y significativo que los consabidos agujeros negros.
Ángela Posada-Swafford es una periodista científica y escritora colombiana radicada en Estados Unidos. Ganadora de reconocimientos como el Premio Simón Bolívar de periodismo.
