Hallazgo inaudito: los científicos descubren lo que hay dentro de los agujeros negros

Un equipo de investigación dirigido por el físico Enrico Rinaldi, de la Universidad de Michigan, ha realizado un avance significativo en el estudio de los agujeros negros al explorar su interior mediante tecnologías de vanguardia. A través del uso de computación cuántica y técnicas de aprendizaje profundo, lograron desarrollar un modelo matemático que describe un posible estado cuántico dentro de estas misteriosas entidades del universo.  El estudio se basa en la teoría holográfica, que establece una equivalencia entre las leyes de la física de partículas y la gravedad, a pesar de operar en diferentes dimensiones.

Esta conexión es fundamental para comprender cómo interactúan estas fuerzas en el contexto de un agujero negro. Además, el equipo simuló la disposición de partículas en el núcleo de un agujero negro utilizando modelos matriciales, lo que les permitió crear una representación del estado fundamental. Esto representa un paso crucial hacia el desarrollo de una teoría cuántica de la gravedad, al ofrecer una visión más clara sobre cómo podría comportarse la gravedad en un espacio-tiempo cuántico. Gracias a los resultados obtenidos, los científicos están más cerca de desentrañar los secretos que rodean el núcleo de los agujeros negros.

Esto es lo que hay dentro de los agujeros negros

El equipo de científico de la Universidad de Michigan ha desarrollado un modelo matemático que describe posibles estados cuánticos dentro de estos fascinantes objetos del universo, revelando aspectos inéditos sobre su estructura. Esta investigación, divulgada por el periodista Joseph Shavit en Brighter Side of News, se fundamenta en la teoría holográfica, que sugiere una conexión esencial entre la gravedad y la física de partículas en un marco cuántico.

El estudio se basa en la dualidad holográfica, que establece que las leyes de la gravedad y de la física de partículas son equivalentes, aunque operan en diferentes dimensiones. Esta teoría propone que la información de un agujero negro tridimensional puede ser representada en una superficie bidimensional, permitiendo simular las interacciones entre fuerzas gravitacionales y partículas subatómicas en el espacio-tiempo cuántico.

Al utilizar modelos matriciales y técnicas avanzadas de aprendizaje profundo, el equipo pudo crear representaciones del estado de energía más bajo de un agujero negro, conocido como estado fundamental. Estos avances son cruciales para la búsqueda de una teoría cuántica de la gravedad, uniendo los principios de la mecánica cuántica y la relatividad general. Si se logra fusionar estas teorías, se podría desvelar el funcionamiento de la gravedad a nivel cuántico, transformando así la comprensión del universo.

Científicos hallan el primer agujero negro triple

Un grupo de físicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y Caltech ha realizado un hallazgo revolucionario en la astronomía al identificar un sistema inédito de tres agujeros negros, conocido como V404 Cygni, situado a aproximadamente 8.000 años luz de la Tierra. Este sistema único, que incluye un agujero negro central y dos estrellas en órbita, desafía las nociones previas sobre la formación de estos enigmáticos objetos del universo.

Tradicionalmente, se creía que los agujeros negros se formaban exclusivamente a través de explosiones de supernova, un proceso violento donde una estrella moribunda colapsa en un agujero negro tras liberar enormes cantidades de energía. Sin embargo, el descubrimiento del sistema V404 Cygni sugiere un origen diferente.

En este caso, el agujero negro central está consumiendo materia de una estrella compañera que orbita a su alrededor cada 6,5 días, mientras que una segunda estrella, que se encuentra a una distancia considerable, completa su órbita cada 70.000 años. Este fenómeno plantea la posibilidad de que el agujero negro se formara mediante un «colapso directo», un proceso más suave que evita la violenta dispersión de material que podría haber expulsado a la estrella distante.

Los investigadores se encontraron con este sistema por accidente mientras examinaban datos de observaciones astronómicas de varios telescopios espaciales. En el análisis de V404 Cygni, que ha sido objeto de estudio desde 1992, se observaron dos fuentes de luz cercanas: una correspondiente al agujero negro y su estrella compañera, y otra a la estrella lejana. El uso de Gaia, un satélite de observación estelar, reveló que ambas estrellas se mueven en conjunto, sugiriendo que forman un sistema triple.

«Esta podría ser la primera prueba de un agujero negro que se formó a partir de un proceso más suave y nos incita a pensar que pueda haber otros triples», explica Kevin Burdge, investigador de física del MIT. Y añade: «El hecho de que podamos ver dos estrellas separadas a tanta distancia significa que las estrellas tienen que estar realmente muy alejadas».

Este hallazgo no sólo cuestiona la comprensión actual de la formación de agujeros negros, sino que también abre la puerta a la posibilidad de que existan otros sistemas triples similares en la galaxia. Además, el análisis de la estrella más distante, actualmente en la fase de convertirse en gigante roja, ha permitido a los científicos estimar que el sistema tiene alrededor de 4.000 millones de años.