Los agujeros negros supermasivos podrían ser los motores que impulsen la expansión del universo, según una investigación que propone una solución a “uno de los mayores problemas de la cosmología”. Al comparar agujeros negros supermasivos a lo largo de nueve mil millones de años de historia cósmica, los astrónomos han descubierto una pista de que los gigantes voraces que acechan en el corazón de la mayoría de las galaxias grandes pueden ser la fuente de energía oscura, la fuerza misteriosa que constituye el 68% del universo conocido. y provoca su expansión acelerada. Los investigadores publicaron sus hallazgos el 2 y el 15 de febrero en dos artículos en The Astrophysical Journal y The Astrophysical Journal Letters.
“Si la teoría se mantiene, entonces esto va a revolucionar toda la cosmología, porque por fin tenemos una solución para el origen de la energía oscura que ha dejado perplejos a los cosmólogos y físicos teóricos durante más de 20 años”, dijo el coautor Chris Pearson, astrofísico del Laboratorio Rutherford Appleton (RAL) en el Reino Unido, dijo en un comunicado.
Energía oscura revelada
Durante el siglo pasado, los astrónomos descubrieron que el universo se estaba expandiendo a un ritmo cada vez más rápido. Esto fue sorprendente dado que, actuando por sí sola, se esperaba que la gravedad desmoronara lentamente el cosmos en un evento conocido como Big Crunch. Para explicar la discrepancia, los científicos propusieron que debe existir algo lo suficientemente poderoso como para contrarrestar la gravedad, y estaba separando todo en el universo. Llamaron a ese algo energía oscura.
Pero para que la energía oscura revierta un colapso cósmico, tendría que estar presente en cantidades tan enormes que constituya la gran mayoría del universo. Sin embargo, hasta ahora, no se ha visto por ningún lado.
Ahora, los nuevos estudios aparentemente han encontrado una pista sobre cómo funciona el fenómeno oculto. Ambos equipos compararon las masas de los agujeros negros en los centros de dos conjuntos de galaxias. Un grupo era joven y remoto, con luz que nos llegó desde hace nueve mil millones de años, mientras que un grupo más cercano y más antiguo se encuentra a solo algunos millones de años luz de distancia. Los astrónomos descubrieron que los agujeros negros gigantes se habían inflado hasta ser de siete a 20 veces más grandes de lo que alguna vez fueron, un crecimiento monstruoso que no podía explicarse simplemente por agujeros negros que devoraban estrellas o chocaban y se combinaban entre sí.
En cambio, los investigadores proponen que los agujeros negros están creciendo al mismo ritmo que el universo. Superan las fuerzas de captura de luz y trituradoras de estrellas en sus núcleos con algo llamado energía de vacío que les permite expandirse hacia el exterior y, de alguna manera, arrastran todo el tejido del cosmos con ellos.
“Este es un resultado realmente sorprendente. Comenzamos observando cómo crecen los agujeros negros con el tiempo, y es posible que hayamos encontrado la respuesta a uno de los mayores problemas de la cosmología”, dijo el coautor Dave Clements, astrofísico del Imperial College London en el comunicado.
Si la energía oscura expansiva acecha dentro de los núcleos de los agujeros negros, resolverá dos acertijos de larga data que enfrenta la teoría general de la relatividad de Einstein, que describe cómo la gravedad afecta el universo a gran escala. En primer lugar, explicaría cómo el universo no colapsa debido a la gran y omnipresente fuerza de atracción gravitatoria y, en segundo lugar, eliminaría la necesidad de singularidades (puntos infinitesimales donde las leyes de la física se rompen) para explicar el funcionamiento de los corazones oscuros de los agujeros negros.
“Realmente estamos diciendo dos cosas a la vez: que hay evidencia de que las soluciones típicas de los agujeros negros no funcionan para usted en una escala de tiempo muy, muy larga, y tenemos la primera fuente astrofísica propuesta para la energía oscura”, dijo el primer autor Duncan Farrah, un astrónomo de la Universidad de Hawái, en el comunicado. “Lo que eso significa, sin embargo, no es que otras personas no hayan propuesto fuentes de energía oscura, sino que este es el primer artículo de observación en el que no estamos agregando nada nuevo al universo como fuente de energía oscura: loa agujeros negros en la teoría de gravedad de Einstein son la energía oscura”.
Para confirmar su teoría, los astrofísicos deberán asegurarse de que nada más contribuya al misterioso crecimiento de los agujeros negros al hacer observaciones aún más detalladas de sus masas a lo largo del tiempo, al mismo tiempo que siguen de cerca el aumento de estas masas con la expansión del universo.
Fuente: Live Science.
