Investigadores de las Universidades Duke y Cambridge piensan que existe una manera de determinar si algunos agujeros negros no son tales.
Un agujero negro se piensa que se esconde en Saggitarius A
Encontrar una forma desnuda de lo que los físicos denominan "singularidad" conmocionaría las bases de la relatividad general, dice Arlie Petters, autor junto a Marcus Werner del paper que se publicó ayer online en Physical Review D.
Albert Einstein teorizó originalmente que las estrellas más grandes que el sol podían colapsar y comprimirse hacia singularidades, entidades tan confinadas y densas que en su interior no valdrían las leyes de la física.
Desde entonces, los astrónomos han encontrado evidencia indirecta de esos entes en los agujeros negros por la "conjetura de censura cósmica". La conjetura es que las verdaderas singularidades, es decir, las que se puedan formar en la naturaleza, deben siempre estar escondidas en una barrera conocida como "horizontes de sucesos" de la que la luz no puede escapar. Es por eso que aparecen oscuras -negras- al resto del universo.
Pero esta censura cósmica es "una conjetura abierta muy difícil de probar y muy difícil de refutar", dice Petters.
Y, a pesar de la aceptación mayoritaria de los agujeros negros, Kip Thorne y John Preskill, dos expertos en cosmología relativista del Instituto de Tecnología de California, sugirieron hace más de diez años que las singularidades desnudas pueden existir en ciertas instancias.
La conjetura fue propuesta en 1969 por Roger Penrose.
Ahora Petters y Werner han pergeñado una forma de testear su presencia.
Según Petters, los astrónomos no pueden estar completamente seguros si los agujeros negros son realmente negros, al no poder penetrar el horizonte de sucesos. Su mayor evidencia son los efectos del masivo tirón gravitacional. Esos efectos incluyen la emisión de radiación muy energética o las órbitas muy extremas de las estrellas cercanas.
Petters es un experto en lentes gravitacionales, otro efecto de la relatividad que permite usar las masivas fuentes de gravedad para ver objetos de fondo.
En reportes previos en noviembre de 2005 y febrero de 2006 de Physical Review D, él y Charles Keeton de la Universidad Rutgers sugirieron una forma de usar los lentes gravitacionales para mostrar si la censura cósmica puede ser violada.
Sin embargo, esa evaluación estaba limitada a singularidades sin rotación, consideradas sólo teóricamente posibles. Las singularidades (agujeros negros) que los astrónomos han encontrado en el espacio parecen ser todas de muy rápida rotación.
Por lo que Petters y Werner se unieron para tratar de generalizar la aplicación de las lentes a las más realísticas singularidades en rotación. Y aparentemente lo habrían logrado.
En un trabajo apoyado por la National Science Foundation en USA y el Consejo de ciencias del Reino Unido, el dúo empleó el descubrimiento de que los agujeros negros pueden volverse singularidades desnudas si su momento angular es mayor que su masa.
Eso se traduciría en una pocas miles de rotación por segundo en el caso de un agujero negro de unas 10 veces nuestro Sol, según Werner.
Los cálculos muestran que la masiva gravedad de una singularidad desnuda mostraría la luz de estrellas de fondo de maneras reveladoras tales que serían potencialmente detectables por los instrumentos actuales o los que pronto se pondrán en marcha.
Esas posibles maneras están delineadas en seis diferentes ecuaciones en su estudio que conectan el spin de una singularidad a las separaciones, alieamientos angulares y brillo de dos imágenes divididas.
"En un sentido, espero que ellas (las singularidades desnudas) no estén allí. Preferiría tener agujeros negros cubiertos. Pero aún soy de mente abierta lo suficiente para considerar la otra posibilidad", agrega Petters.
Fuentes y links relacionados
Nota en EurekAlert
Nota de prensa en Univ. Duke
La Singularidad desnuda, excelente blog
Paper: Magnification relations for Kerr lensing and testing cosmic censorship, por M. C. Werner y A. O. Petters
Un agujero negro se piensa que se esconde en Saggitarius A
Encontrar una forma desnuda de lo que los físicos denominan "singularidad" conmocionaría las bases de la relatividad general, dice Arlie Petters, autor junto a Marcus Werner del paper que se publicó ayer online en Physical Review D.
Albert Einstein teorizó originalmente que las estrellas más grandes que el sol podían colapsar y comprimirse hacia singularidades, entidades tan confinadas y densas que en su interior no valdrían las leyes de la física.
Desde entonces, los astrónomos han encontrado evidencia indirecta de esos entes en los agujeros negros por la "conjetura de censura cósmica". La conjetura es que las verdaderas singularidades, es decir, las que se puedan formar en la naturaleza, deben siempre estar escondidas en una barrera conocida como "horizontes de sucesos" de la que la luz no puede escapar. Es por eso que aparecen oscuras -negras- al resto del universo.
Pero esta censura cósmica es "una conjetura abierta muy difícil de probar y muy difícil de refutar", dice Petters.
Y, a pesar de la aceptación mayoritaria de los agujeros negros, Kip Thorne y John Preskill, dos expertos en cosmología relativista del Instituto de Tecnología de California, sugirieron hace más de diez años que las singularidades desnudas pueden existir en ciertas instancias.
La conjetura fue propuesta en 1969 por Roger Penrose.
Ahora Petters y Werner han pergeñado una forma de testear su presencia.
Stephen Hawking: Historia del Tiempo
(...)Este hecho notable llevó a Roger Penrose a proponer la hipótesis de la censura cósmica, que podría parafrasearse como «Dios detesta una singularidad desnuda».
Según Petters, los astrónomos no pueden estar completamente seguros si los agujeros negros son realmente negros, al no poder penetrar el horizonte de sucesos. Su mayor evidencia son los efectos del masivo tirón gravitacional. Esos efectos incluyen la emisión de radiación muy energética o las órbitas muy extremas de las estrellas cercanas.
Petters es un experto en lentes gravitacionales, otro efecto de la relatividad que permite usar las masivas fuentes de gravedad para ver objetos de fondo.
En reportes previos en noviembre de 2005 y febrero de 2006 de Physical Review D, él y Charles Keeton de la Universidad Rutgers sugirieron una forma de usar los lentes gravitacionales para mostrar si la censura cósmica puede ser violada.
Sin embargo, esa evaluación estaba limitada a singularidades sin rotación, consideradas sólo teóricamente posibles. Las singularidades (agujeros negros) que los astrónomos han encontrado en el espacio parecen ser todas de muy rápida rotación.
Por lo que Petters y Werner se unieron para tratar de generalizar la aplicación de las lentes a las más realísticas singularidades en rotación. Y aparentemente lo habrían logrado.
En un trabajo apoyado por la National Science Foundation en USA y el Consejo de ciencias del Reino Unido, el dúo empleó el descubrimiento de que los agujeros negros pueden volverse singularidades desnudas si su momento angular es mayor que su masa.
Eso se traduciría en una pocas miles de rotación por segundo en el caso de un agujero negro de unas 10 veces nuestro Sol, según Werner.
Los cálculos muestran que la masiva gravedad de una singularidad desnuda mostraría la luz de estrellas de fondo de maneras reveladoras tales que serían potencialmente detectables por los instrumentos actuales o los que pronto se pondrán en marcha.
Esas posibles maneras están delineadas en seis diferentes ecuaciones en su estudio que conectan el spin de una singularidad a las separaciones, alieamientos angulares y brillo de dos imágenes divididas.
"En un sentido, espero que ellas (las singularidades desnudas) no estén allí. Preferiría tener agujeros negros cubiertos. Pero aún soy de mente abierta lo suficiente para considerar la otra posibilidad", agrega Petters.
Fuentes y links relacionados
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