Los agujeros de gusano podrían ser más estables de lo que se pensaba

Los agujeros de gusano podrían ser más estables de lo esperado, según un nuevo estudio, que descubrió que podrían usarse para transportar naves espaciales por todo el universo.

También conocido como el Puente Einstein-Rosen, el fenómeno interestelar teórico funciona haciendo un túnel entre dos puntos distantes en el espacio, como un agujero de gusano.

Alguna vez se pensó que estos portales entre agujeros negros colapsarían instantáneamente una vez formados, a menos que alguna materia extraterrestre desconocida pudiera desplegarse como estabilizador.

Sin embargo, un nuevo estudio realizado por el físico Pascal Koiran de la École normale supérieure en Lyon, Francia, los examinó utilizando un conjunto diferente de técnicas.

Descubrió que se podía documentar una partícula cruzando el horizonte de sucesos en el agujero de gusano, pasando a través de él y llegando al otro lado en un tiempo finito.

Si una partícula puede pasar de manera segura a través de un agujero de gusano, los humanos pueden pasar a través de una nave espacial y llegar a un planeta distante en una galaxia muy, muy lejana, sugiere Koiran.

Los agujeros de gusano podrían ser más estables de lo esperado, según un nuevo estudio, que descubrió que podrían usarse para transportar naves espaciales por todo el universo. Banco de imágenes

También conocido como el Puente Einstein-Rosen, el fenómeno interestelar teórico funciona haciendo un túnel entre dos puntos distantes en el espacio, como un agujero de gusano.  Banco de imágenes

También conocido como el Puente Einstein-Rosen, el fenómeno interestelar teórico funciona haciendo un túnel entre dos puntos distantes en el espacio, como un agujero de gusano. Banco de imágenes

PUENTE EINSTEIN-ROSEN (AGUJERO DE GUSANO)

Un puente Einstein-Rosen, propuesto por Albert Einstein y Nathan Rosen, es un túnel teórico que conecta dos puntos en el espacio y el tiempo.

Esto es posible bajo la relatividad general, aunque nunca se ha descubierto.

Según la teoría, esto conectaría la singularidad de un agujero negro que no deja salir nada, con un agujero blanco que no deja entrar nada.

En estudios anteriores, se predijo que el túnel entre las dos singularidades sería «desagradable» con fuerzas extremas que harían que se estirara y se rompiera como una goma elástica tan pronto como se formara.

Un estudio reciente sugirió que, al menos gravitacionalmente, el túnel sería lo suficientemente estable como para ser atravesado.

Los agujeros de gusano nunca se han observado, pero su existencia es compatible con la teoría general de la relatividad de Einstein, y son un pilar de la ciencia ficción.

El concepto de agujeros de gusano generalmente se estudia utilizando algo conocido como la métrica de Schwartzchild, que lleva el nombre de Karl Schwarzschild, que se usa para estudiar los agujeros negros.

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Esta métrica describe el campo gravitacional fuera de una masa esférica, asumiendo que la carga eléctrica de la masa, el momento angular de la masa y la constante cosmológica universal son todos cero.

Sin embargo, Koiran utilizó la métrica menos común de Eddington-Finkelstein para estudiar el agujero de gusano, ya que conectan un par de agujeros negros.

Es un sistema de coordenadas utilizado en la geometría de los agujeros negros, que lleva el nombre de Arthur Stanley Eddington y David Finkelstein, quienes inspiraron el sistema.

El trabajo de Koiran reveló que utilizando la métrica de Eddington-Finkelstein, se podía ver una partícula cruzando el horizonte de eventos en el agujero de gusano, a través del agujero de gusano y por el otro lado.

Luego pudo rastrear el camino a través de un agujero de gusano usando esa métrica con mayor precisión de lo que es posible con la métrica de Schwartzchild.

Esto a su vez le permitió darse cuenta de que el agujero de gusano es capaz de mantener su estabilidad, sin que la materia exótica permanezca abierta.

La teoría de la relatividad general de Einstein determina cómo se comportan los objetos y fenómenos a lo largo del tiempo debido a la gravedad, basándose en el movimiento en el espacio y el tiempo.

Un objeto comienza en una determinada coordenada física, se mueve y termina en otra parte.

Las reglas son fijas, pero hay libertad en la forma en que se describen matemáticamente las coordenadas, que se denominan métricas. Se pueden utilizar diferentes métricas, como Schwartzchild o Eddington-Finkelstein, para comprender el movimiento.

Aunque las métricas pueden cambiar, su destino y punto de partida son los mismos.

La métrica de Schwarzschild es la más común y una de las más antiguas, pero se descompone completamente a ciertas distancias del horizonte de eventos del agujero negro.

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Alguna vez se pensó que estos portales entre agujeros negros colapsarían instantáneamente una vez formados, a menos que alguna materia extraterrestre desconocida pudiera desplegarse como estabilizador.  Banco de imágenes

Alguna vez se pensó que estos portales entre agujeros negros colapsarían instantáneamente una vez formados, a menos que alguna materia extraterrestre desconocida pudiera desplegarse como estabilizador. Banco de imágenes

Los agujeros negros podrían colisionar

Las ondas en el espacio-tiempo detectadas por los físicos podrían algún día revelar la presencia de agujeros de gusano que podrían transportar a las personas a otro universo.

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Las ondas gravitacionales, teorizadas durante mucho tiempo y detectadas por primera vez en 2016, ya han arrojado luz sobre lo que, según algunos expertos, son agujeros negros en colisión.

Ahora, un nuevo estudio afirma que la colisión de agujeros de gusano puede ser responsable de las lecturas tomadas por varios equipos de científicos en los últimos años.

Los expertos han propuesto un método para diferenciar entre los dos: monitorear la presencia de ecos que, según ellos, son característicos de los agujeros de gusano.

Si bien la tecnología actual no es lo suficientemente sensible para detectar estas variaciones en las lecturas de ondas gravitacionales, eso podría cambiar en un futuro cercano.

En este punto, no se puede usar para distinguir diferentes puntos en el espacio y el tiempo, por lo que Koiran usó una métrica alternativa en el estudio de los agujeros de gusano.

La métrica de Eddington-Finkelstein describe lo que les sucede a las partículas cuando alcanzan el horizonte de sucesos: lo atraviesan para no volver a ser vistas.

Aplicó esto a la idea de un agujero de gusano, extendiendo el agujero negro hacia el otro lado, empujándolo hacia un agujero de gusano con un punto de destino: un agujero blanco.

Es una idea sugerida por Albert Einstein y Nathan Rosen: mientras que un agujero negro nunca deja salir nada, un agujero blanco nunca deja entrar nada.

Para hacer un agujero de gusano, se toma un agujero negro en un punto del espacio-tiempo y se conecta su singularidad a la de un agujero blanco en cualquier otra parte del universo.

Esto crea un túnel, también conocido como Puente Einstein-Rosen, que, aunque es teóricamente posible, funciona mal en todos los modelos teóricos.

En estudios anteriores, se predijo que el túnel entre las dos singularidades sería «desagradable» con fuerzas extremas que harían que se estirara y se rompiera como una goma elástica tan pronto como se formara.

El otro problema es que los agujeros blancos aún no se han descubierto, aunque teóricamente son posibles.

Cuando a Einstein y Rosen se les ocurrió por primera vez la idea de un agujero de gusano, usaron la métrica de Schwarzschild, y otros usaron la misma métrica.

Koiran descubrió que la métrica de Eddington-Finkelstein no se comportó mal en ningún punto de la trayectoria de las partículas desde el agujero negro hasta el agujero blanco y a través del agujero de gusano.

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Señala que los agujeros de gusano no son tan «malos» como se sugiere y pueden mostrar trayectorias estables, al menos con respecto a la gravedad, aunque no pueden decir qué impacto tendrán otras fuerzas o termodinámica.

Los resultados fueron publicados en el arXiv servidor de preimpresión.

Algunos agujeros negros supermasivos pueden ser entradas a agujeros de gusano que podrían transportar naves espaciales a partes distantes del universo, sugieren los astrofísicos

Algunos agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias pueden ser en realidad agujeros de gusano que conectan dos partes distantes del universo, sugieren los astrofísicos.

En su teoría de la relatividad general, Albert Einstein predijo la existencia de agujeros de gusano, que conectan dos puntos en el espacio o en el tiempo, pero aún no se han descubierto.

Ahora, los expertos del Observatorio Astronómico Central de Rusia creen que los «agujeros negros» en el centro de algunas galaxias muy brillantes (conocidas como núcleos galácticos activos o AGN) podrían ser las entradas a estos agujeros de gusano.

Aunque estos agujeros de gusano son teóricamente «atravesables», lo que significa que las naves espaciales podrían atravesarlos, están rodeados de una intensa radiación, lo que significa que los humanos probablemente no sobrevivirían al viaje, incluso en las naves espaciales más severas dañadas.

Los agujeros de gusano y los agujeros negros son muy similares, ya que ambos son extremadamente densos y tienen fuerzas gravitacionales extraordinariamente fuertes para cuerpos de su tamaño.

La diferencia es que nada puede salir de un agujero negro después de pasar por su «horizonte de sucesos», mientras que cualquier cuerpo que entre por la boca de un agujero de gusano, teóricamente, emergería de su otra «boca» en otra parte del universo.

Los investigadores estimaron que el material que entra por una boca de un agujero de gusano podría colisionar potencialmente con el material que entra por la otra boca del agujero de gusano al mismo tiempo.

Esta colisión haría que las esferas de plasma se expandieran fuera de las dos bocas del agujero de gusano a la velocidad de la luz y a temperaturas de aproximadamente 18 billones de grados Fahrenheit.

Con tal calor, el plasma también produciría rayos gamma con energías de 68 millones de electronvoltios, lo que permitiría algunos observatorios de la NASA, como el telescopio espacial Fermi, para detectar la explosión.

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