Hoyos negros, hoyos eternos y hoyos blancos

[Sohryu]

Viendo la polémica dentro del foro sobre los hoyos negros, que si hay hoyos eternos y los pocos conocidos hoyos blancos, quiero hacer una aportación con los pocos conocimientos que tengo sobre el tema.

Esta por demás decir el concepto y orígen de los hoyos negros, porque ya muchos de nosotros los tenemos mas que conocidos. De todas formas podemos resumir que los hoyos negros se forman por el colapso gravitacional de una estrella masiva que ha terminado de consumir su combustible nuclear.

Como todos sabemos, un hoyo negro (como cualquier esfera) deforma el espacio-tiempo descrito por Einstein; es decir, lo curva. Un espacio-tiempo curvo es fácil de describir matemáticamente, pero imposible de visualizar o de dibujar, a menos de que el número de dimensiones sea dos. Schwarzschild encontró la solución matemática que describe el espacio-tiempo en la región alrededor de una esfera masiva que lo curva, siendo el radio de la esfera completamente arbitrario. Dicha solución también es válida aun suponiendo que el radio de dicha esfera es cero en todo tiempo (es decir, si toda la masa de la esfera está concentrada eternamente en una singularidad). En esta caso la estructura del espacio-tiempo es simple: un horizonte (dentro del cual está una singularidad) y fuera de él (a lo lejos) el espacio tiende a ser plano. El comportamiento de un objeto así no pudo haberse formado por el colpaso de una cuerpo masivo (una estrella) sino que tiene que haber existido desde un pasado infinito, y seguir existiendo tal cual durante una eternidad. A estos se les llama hoyos eternos.

Existen algunos argumentos que defienden la teoría de los hoyos eternos, una de ellas tiene que ver con la teoría del caos. Inicialmente la materia en el universo debió estar distribuida uniformemente. Sin embargo debido al movimiento caótico de la materia, se pudieron formar zonas mas densas que el promedio (un ejemplo de ello se ve cuando cocinas hot cakes y al vaciar la pasta en el sarten, la misma se distribuye de forma general, pero algunas veces quedan grumos en la pasta). Este grumo empezó a contraerse por su propia fuerza gravitacional y empezó a atraer mas materia a su alrededor, formando un hoyo eterno.

Los hoyos eternos son cosas curiosas, su estructura del espacio-tiempo tienen propiedades algo misteriosas. La superficie de simultaniedad de un hoyo eterno toma forma de cilindro, en lugar de un cono como lo hace un hoyo negro al deformar el espacio-tiempo. Esta estructura hace que el espacio-tiempo posea dos regiones que se vuelven planas a lo lejos, lo que podría describirse como dos universos paralelos conectados por el hoyo eterno. Esta propiedad la descubrió Einstein en conjunto con su colaborador Nathan Rosen en los 20´s, por lo que a éstos se les llamaron puentes de Einstein-Rosen. Existe la teoría de que puedan existir dos universos paralelos conectados por un puente, o un mismo universo con un puente de Einstein-Rosen que comunica dos puntos lejanos del espacio (o lo que Wheeler llamó un hoyo de gusano)

Bueno... después de tanto rollo matemático me gustaría saber que piensan de esto. Ya después hablaremos de los hoyos blancos

Saludos

[R@ül]

Durante tanto tiempo se especuló con los hoyos negros, y recién hace pocos años se verificó su existencia, que modifica la teoría de expansión del universo, pero cual es la teoría más aceptada ahora?

[Sohryu]

Durante tanto tiempo se especuló con los hoyos negros, y recién hace pocos años se verificó su existencia, que modifica la teoría de expansión del universo, pero cual es la teoría más aceptada ahora?

Durante el transcurso del tiempo se han propuesto diversas teorías sobre la expansión del universo, siendo la mas aceptada la teoría del Big-Bang. Algunos científicos y muchos colegas del foro difieren en aceptar dicha teoría, sin embargo no es la única que es actualmente reconocida. Últimamente en el mundo de la cosmología está haciendo mucho ruído un cosmólogo investigador de la universidad de Cambridge, João Magueijo es su nombre. El plantea que la velocidad de la luz no es una constante, sino al contrario, tiene multiples variaciones. Menciona que es probable que la velocidad de la luz era mayor en los inicios del universo, lo cual tira por la borda toda la teoría de Einstein. Te sugiero que le eches un vistazo.

Saludos

[Aldo]

Hola Sohryu:

Me podrías explicar a que le llamas "hoyos eternos"? Si tienes algún enlace, mejor. Por lo que sé, hay tres clases posibles de agujeros negros:

Agujeros negros primordiales: creados temprano en la historia del Universo. Sus masas pueden ser variadas y ninguno ha sido observado.

Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de masas solares. Son el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen a las componentes esféricas de las galaxias.

Agujeros negros de masa solar: Se forman cuando una estrella de masa 2,5 mayor que la masa del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más.

No entiendo como pueda existir "eternamente". Necesariamente debe precisar del universo para existir, por lo tanto debe tener un inicio.

Saludos

[Sohryu]

Hola Sohryu:

Me podrías explicar a que le llamas "hoyos eternos"? Si tienes algún enlace, mejor. Por lo que sé, hay tres clases posibles de agujeros negros:

Agujeros negros primordiales: creados temprano en la historia del Universo. Sus masas pueden ser variadas y ninguno ha sido observado.

Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de masas solares. Son el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen a las componentes esféricas de las galaxias.

Agujeros negros de masa solar: Se forman cuando una estrella de masa 2,5 mayor que la masa del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más.

No entiendo como pueda existir "eternamente". Necesariamente debe precisar del universo para existir, por lo tanto debe tener un inicio.

Saludos

Hola Aldo

Efectivamente, los hoyos eternos tuvieron un inicio, es lo que explicaba con la analogía del hot cake. Los hoyos eternos surgieron cuando la materia en el universo empezaba a "homogeneizarse", y en algunas partes quedo concentrada mas materia que otra, que por la fuerza de gravedad inherente a esa cantidad de materia, empezo a atraer otros cuerpos formando un hoyo eterno. Dentro de tus definiciones podría quedar como un agujero negro primordial, ya que la descripción que das del mismo se acerca mucho a lo que es un hoyo eterno (faltaría precisar un poco el concepto, para ver si es lo mismo)

Sinceramente, casi no investigo por internet estos temas, excepto lo publicado por la NASA y las maravillosas fotos que puedes encontrar del Hubble. Mi fuente principal de conocimiento son los libros. Si lo deseas te puedo recomendar uno muy bueno que explica lo mas importante de los hoyos negros y como se relaciona con la teoría del espacio-tiempo propuesta por Einstein, el cual fue mi apoyo para poner mi post anterior. La verdad viene en palabras muy coloquiales, pero si se necesita un poco de conocimiento previo para poder entenderle. Si estudiaste alguna ciencia exacta o las manejas, no tendras ningun problema en sacarle provecho a este libro.

Los hoyos negros y la curvatura del espacio-tiempo

Shahnen Hacyan

Editorial: Fondo de Cultura Económica

Saludos