Analizan más tamaños

Un nuevo estudio sugiere la posible existencia de “agujeros negros tremendamente grandes” o SLABs por sus siglas en inglés, incluso más grandes que los agujeros negros supermasivos ya observados en los centros de las galaxias.

La investigación, dirigida por el profesor emérito de la Universidad Queen Mary de Londres, Bernard Carr, de la Escuela de Física y Astronomía, indagó cómo estas podrían formarse y los posibles límites de su tamaño.

Límite superior

Si bien hay evidencia de la existencia de agujeros negros supermasivos (SMBH por sus siglas en inglés) en núcleos galácticos, con masas de un millón a diez mil millones de veces la del Sol, estudios previos han sugerido un límite superior para su tamaño debido a nuestra visión actual sobre cómo se forman y crecen tales agujeros negros.

La existencia de SLABs, incluso más grande que esto, podría proporcionar a los investigadores una poderosa herramienta para pruebas cosmológicas y mejorar nuestra comprensión del Universo temprano.

Primordiales

Se ha pensado ampliamente que los SMBH se forman dentro de una galaxia anfitriona y crecen hasta alcanzar su gran tamaño al tragar estrellas y gas de su entorno o fusionarse con otros agujeros negros. En este caso, hay un límite superior, algo por encima de diez mil millones de masas solares en su masa.

En este estudio, los investigadores proponen otra posibilidad de cómo podrían formarse las SMBH, que podría evadir este límite. Sugieren que tales SLABs podrían ser “primordiales”, formándose en el Universo temprano y mucho antes que las galaxias.

Como los agujeros negros ‘primordiales’ no se forman a partir de una estrella que colapsa, podrían tener una amplia gama de masas, incluidas unas muy pequeñas y tremendamente grandes.

El profesor Bernard Carr dijo en un comunicado.

“Ya sabemos que los agujeros negros existen en una amplia gama de masas, con un SMBH de cuatro millones de masas solares que residen en el centro de nuestra propia galaxia. Si bien actualmente no hay evidencia de la existencia de SLABs, es concebible que puedan existir y también podrían residir fuera de las galaxias en el espacio intergaláctico, con interesantes consecuencias de observación”.

“Sin embargo, sorprendentemente, la idea de SLABs se ha descuidado en gran medida hasta ahora. Hemos propuesto opciones sobre cómo podrían formarse estos SLABs y esperamos que nuestro trabajo comience a motivar discusiones entre la comunidad”.

Duda

Se cree que la materia oscura constituye alrededor del 80 por ciento de la masa ordinaria del Universo. Si bien no podemos verlo, los investigadores creen que la materia oscura existe debido a sus efectos gravitacionales sobre la materia visible, como las estrellas y las galaxias. Sin embargo, todavía no sabemos qué es la materia oscura.

Los agujeros negros primordiales son uno de los candidatos potenciales. La idea de su existencia se remonta a la década de 1970 cuando el profesor Carr y el profesor Stephen Hawking sugirieron que en los primeros momentos del Universo las fluctuaciones en su densidad podrían haber dado lugar a que algunas regiones colapsaran en agujeros negros.

“Los SLABs en sí mismos no podrían proporcionar la materia oscura”, dijo el profesor Carr, “pero si existen, tendrían implicaciones importantes para el Universo temprano y harían plausible que los agujeros negros primordiales más ligeros pudieran hacerlo”.

Comprensión

¿Pero qué son exactamente los agujeros negros? ¿Y por qué es importante entender qué es la singularidad, ese punto en el que dejan de tener sentido las leyes de la naturaleza que conocemos?

“Los agujeros negros y en particular su centro, la llamada singularidad, son uno de los fenómenos más enigmáticos del universo” -relató la periodista Ana Pais a BBC- “Se trata de regiones en el espacio donde la fuerza de gravedad es tan poderosa, que nada ni siquiera la luz, puede escapar”.

La periodista destacó la ‘singularidad’ de los agujeros negros, misma que se halla en su interior y que es un punto del universo en el que “todas las leyes de la naturaleza que conocemos se rompen”. El propio Albert Einstein se negó a aceptar su existencia, pero en 1965, Roger Penrose demostró lo contrario y en 2020 obtuvo, por la comprobación matemática, el Premio Nobel de Física.

Asimismo, resaltó que los agujeros negros pueden ser unas decenas o millones de veces más masivo que el sol, cuya materia queda comprimida en un volumen muy pequeño y por lo que la distorsión que provoca a su alrededor es tan poderosa “que nada puede escapar si se acerca lo suficiente”.

“Para llegar a ese punto de no retorno, es necesario cruzar lo que se llama el Horizonte de eventos, un limite muy especifico alrededor del agujero negro que marca que está adentro o qué está afuera”.

“Cuando algo cruza ese límite, ya no hay marcha atrás; queda desconectado del resto del universo y desconocemos cuál es su destino final. Lo que si sabemos es que ahí adentro todo es arrastrado hacia la singularidad, ese punto del centro del agujero negro que es infinitamente pequeño e infinitamente denso, donde el espacio y el tiempo terminan”, explicó.