Ya sabemos que nada puede escapar de un agujero negro, ni siquiera la luz, por lo que cruzar el horizonte de sucesos es un momento dramático, pero al borde del abismo, pueden suceder cosas bastantes interesantes. El famoso físico teórico y divulgador científico británico Stephen Hawking tenía una teoría de la radiación que lleva su nombre (radiación Hawking) que dictaba que todos los agujeros negros eventualmente se evaporarían.
Fue en 1974 cuando Hawking propuso esta teoría en la que se produciría un drenaje gradual de energía en forma de partículas de luz que surgen alrededor de los campos gravitatorios inmensamente poderosos de los agujeros negros.
Ahora, una nueva investigación teórica de Michael Wondrak, Walter van Suijlekom y Heino Falcke de la Universidad de Radboud ha demostrado que Stephen Hawking tenía razón en parte sobre los agujeros negros. Los investigadores descubrieron que los agujeros negros se evaporarán en algún momento debido a la radiación de Hawking. En algún momento, todos los objetos del universo también llegarían a disiparse tras perder, de forma extremadamente lenta, masa y energía en forma de radiación térmica (calor). Si la teoría es cierta, significa que todo lo que hay en el universo eventualmente desaparecerá; su energía se acabará evaporando lentamente en forma de luz.
Los agujeros negros no son eternos (y el universo parece que tampoco)
Los investigadores se cuestionaron un aspecto crucial del escenario planteado por Hawking. ¿Es necesario un horizonte de eventos para tener radiación de Hawking? No solo aquí. El destino final de todo lo que existe en el universo sería acabar evaporándose, concluyeron los expertos.
“Demostramos que, además de la conocida radiación de Hawking, también existe una nueva forma de radiación”, explica Michael Wondrak, coautor del estudio que recoge la revista Physical Review Letters. La gravedad y la curvatura del espacio-tiempo también provocan esta radiación, exponen. Esto significa que todos los objetos grandes del universo, como los restos de estrellas, también acabarán desapareciendo.
El proceso
En este estudio, los científicos revisaron este proceso e investigaron si la presencia de un horizonte de sucesos es realmente crucial o no. Combinaron técnicas de la física, la astronomía y las matemáticas para examinar qué sucede si se crean tales pares de partículas (una que cae en el agujero negro y otra que escapa del mismo) en los alrededores de los agujeros negros. El trabajo mostró que también se pueden crear nuevas partículas mucho más allá de este horizonte.
Esto significa que la radiación de Hawking, o algo muy similar, podría no estar limitada a los agujeros negros. Podría estar en todas partes, lo que significa que el universo se estaría evaporando muy lentamente delante de nuestros propios ojos.
“Eso significa que los objetos sin un horizonte de sucesos, como los restos de estrellas muertas y otros objetos grandes del universo, también tienen este tipo de radiación. Y, después de un período muy largo, eso llevaría a que todo en el universo finalmente se evaporara, al igual que los agujeros negros. Esto cambia no solo nuestra comprensión de la radiación de Hawking, sino también nuestra visión del universo y su futuro”, concluyeron los autores.
5 años sin Hawking
Stephen Hawking hizo contribuciones significativas a nuestra comprensión del universo, los agujeros negros y la naturaleza del espacio y el tiempo. A pesar de haber sido diagnosticado con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) a la edad de 21 años, este genio continuó con su trabajo científico y se convirtió en una figura icónica tanto en la comunidad científica como en la popular. Estudió en la Universidad de Cambridge, donde se involucró en física teórica y cosmología. Una de las contribuciones más significativas de Hawking fue su trabajo sobre los agujeros negros. En 1974, propuso el concepto de radiación de Hawking, que sugiere que los agujeros negros no son completamente negros sino que emiten radiación debido a efectos cuánticos cerca del horizonte de sucesos, un concepto que revolucionó nuestra comprensión de la física de los agujeros negros.
A lo largo de su vida, fue autor de numerosos libros, incluido "Una breve historia del tiempo", que se convirtió en un éxito de ventas internacional tras su lanzamiento en 1988. También ganó múltiples reconocimientos por su trabajo, incluido recibir muchos títulos honoríficos de universidades de todo el mundo. Hawking falleció el 14 de marzo de 2018, pero siempre será recordado no solo por ser una de las mentes más brillantes de la física moderna, sino también por inspirar a generaciones a través de la divulgación de la ciencia en sus múltiples apariciones en los medios de comunicación.
Referencia:
- Gravitational Pair Production and Black Hole Evaporation¡ Michael F. Wondrak, Walter D. van Suijlekom, and Heino Falcke Physical Review Letters. 130, 221502 – Received 21 December 2022 Revised 13 March 2023 Accepted 26 April 2023 DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.221502
- Hawking, S. W. (1974). Black hole explosions? Nature, 248(5443), 30-31.
- Hawking, S. W. (1988). A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes. Bantam Books.
