Científicos aseguran que hay un 90% de probabilidad de presenciar la explosión de un agujero negro en la próxima década

Científicos estiman un 90% de probabilidad de presenciar la explosión de un agujero negro en la próxima década (UNIVERSIDAD DE BIRMINGHAM)

La comunidad científica enfrenta una posibilidad impactante: existe un 90% de probabilidad de identificar la explosión de un agujero negro en menos de diez años. Esta predicción podría transformar la historia de la física y revolucionar la compresión del universo.

El hallazgo abriría la puerta a la comprobación de la existencia de los llamados agujeros negros primordiales, estructuras hipotéticas que se remontan a apenas un segundo después del Big Bang.

Según investigaciones de la Universidad de Massachusetts Amherst, difundidas por Space, los astrónomos cuentan con la capacidad tecnológica necesaria para detectar un evento de este tipo con telescopios actuales tanto en la Tierra como en el espacio.

Conforme detallaron los autores, el descubrimiento brindaría respuestas sobre el origen de los agujeros negros primordiales y el surgimiento del cosmos. De acuerdo con lo divulgado por el portal, esta explosión arrojaría información inesperada sobre partículas elementales y podría ayudar a esclarecer misterios profundos sobre la materia oscura.

Desde hace varias décadas, los científicos sostienen que los agujeros negros pueden explotar, aunque el proceso dura más tiempo a medida que éste tiene más masa. De acuerdo con resultados previos, los agujeros negros más grandes necesitarían periodos superiores a la vida estimada del universo para explotar, mientras que los más pequeños experimentarían este fenómeno con una frecuencia mucho menor: se esperaba una explosión como esta cada 100.000 años, como máximo.

Sin embargo, el equipo responsable del nuevo estudio propuso un modelo innovador: un enfoque centrado en el comportamiento eléctrico de los agujeros negros denominado “modelo de juguete dark-QED”. Esta propuesta involucra una partícula hipotética desconocida conocida como electrón oscuro.

Conforme a este modelo, las explosiones primordiales de los agujeros negros serían hasta diez mil veces más frecuentes de lo que indicaban los cálculos anteriores, con un promedio de una cada diez años.

La detección de una explosión de agujero negro permitiría comprobar la teoría de Stephen Hawking y revelar nuevas partículas (ERIK ZUMALT, THE UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN)

El fenómeno en sí resultaría monumental para la ciencia. Detectar una explosión de este tipo permitiría observar un torrente de partículas fundamentalmente diversas. Según los investigadores, esta liberación abarcaría no solo partículas del modelo estándar de la física —como electrones, quarks y bosones de Higgs—, sino también hipotéticas partículas de materia oscura. Tal evento sentaría las bases para responder enigmas no resueltos y ampliaría el catálogo de partículas elementales del universo.

De acuerdo con Space.com, uno de los miembros del equipo responsable, Michael Baker, de la Universidad de Massachusetts Amherst, explicó: “No afirmamos que esto sucederá con absoluta certeza durante la próxima década, pero existe una probabilidad del 90% de que así ocurra. Ya contamos con la tecnología necesaria para observar estos fenómenos, por lo que debemos estar listos”.

Los agujeros negros aparecen en el universo con distintas masas. La variante conocida como agujero negro estelar posee una masa entre diez y mil veces superior a la del Sol. Se forma cuando una estrella masiva se queda sin combustible nuclear y deja de sostenerse ante su propio colapso gravitacional. Así surge una región del espacio cuya gravedad no permite escapar ni siquiera a la luz.

A niveles mucho mayores, los agujeros negros supermasivos llegan a albergar masas equivalentes a millones o miles de millones de soles. De acuerdo con los expertos, estos colosos no nacen de la muerte de estrellas, sino que provienen de fusiones sucesivas de agujeros más pequeños, en una cadena de colisiones que produce objetos cada vez más grandes.

El nuevo modelo dark-QED sugiere que las explosiones de agujeros negros primordiales serían mucho más frecuentes de lo pensado (NASA/PABLO GARCIA)

El caso de los agujeros negros primordiales resulta distinto. Estas estructuras tendrían masas menores, equiparables a planetas gigantes o incluso a asteroides promedio. Surgieron, según la teoría, por fluctuaciones de densidad en el universo, instantes después del Big Bang, y no por procesos estelares habituales.

La idea de la explosión de un agujero negro se remonta a 1974, cuando el físico británico Stephen Hawking postuló que estos objetos emiten un particular tipo de radiación térmica, luego bautizada como radiación de Hawking.

De acuerdo con sus cálculos, tal radiación provocaría una evaporación paulatina del agujero negro, culminando en una explosión final. El fenómeno presenta una correlación inversa entre la masa y la temperatura de la radiación: los agujeros negros pequeños son mucho más calientes que su entorno y pierden masa más rápido, mientras que los enormes emiten menos radiación y permanecen estables por más tiempo.

Este hecho permite a los astrónomos buscar explosiones de agujeros negros primordiales. Conforme a lo planteado por Andrae Thamm, investigador de la Universidad de Massachusetts Amherst, “mientras más pequeño es un agujero negro, más caliente se vuelve y mayor cantidad de partículas emite".

Y agregó: “Cuando los agujeros negros primordiales se evaporan, su masa disminuye, se calientan, emiten aún más radiación y finalmente estallan”.

Por ello, los expertos enfocan sus esfuerzos en localizar señales de la radiación de Hawking. Joaquim Iguaz Juan, también integrante del equipo, señaló: “Sabemos cómo observar la radiación de Hawking. Podemos detectarla con los telescopios actuales, y como los únicos agujeros negros que pueden explotar hoy o en un futuro próximo son los primordiales, si detectamos la radiación de Hawking, estamos observando la explosión de uno de ellos”.

La observación de una explosión de agujero negro podría revolucionar la física y ampliar el conocimiento sobre la materia oscura (CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY)

Hasta hace poco, la probabilidad de detectar una explosión así se consideraba casi inexistente. Conforme al mismo equipo, el desafío consistía en revisar las hipótesis aceptadas sobre las propiedades eléctricas de los agujeros negros. En sus palabras, la física requiere cuestionar supuestos y formular hipótesis más precisas, en lugar de aceptar afirmaciones previas sin discusión.

El nuevo modelo sostiene que si algunos de estos cuerpos poseyeran una carga eléctrica completamente diferente —denominada carga oscura—, su proceso de explosión podría estabilizarse temporalmente antes de culminar. Esto acorta el ciclo promedio entre explosiones a solo una década.

Las implicancias de una observación directa alcanzarían todo el campo de la física fundamental. Confirmar la existencia de radiación de Hawking y de agujeros negros primordiales supondría el primer registro completo de todas las partículas presentes en el universo. De acuerdo con Iguaz Juan, “significaría un cambio total en la física, permitiendo reescribir la historia del universo”.

Con navíos de observación listos, la astronomía vive una expectación inédita. La inminencia del hallazgo, la apertura a nuevos modelos de materia y la posibilidad de verificar por primera vez procesos teorizados hace casi cincuenta años sientan el escenario para una década crucial en la historia del conocimiento humano. La cuenta regresiva para captar el primer agujero negro en explosión ya ha comenzado.