Dado que nuestras primeras detecciones directas que confirmaron la existencia de agujeros negros solo tuvieron lugar en este siglo, se puede perdonar a la humanidad por no saber algunas cosas sobre estos misteriosos objetos c\u00f3smicos. Ni siquiera sabemos todo lo que no sabemos, un hecho que se ha hecho evidente en un nuevo descubrimiento. Al ejecutar ecuaciones para las correcciones de gravedad cu\u00e1ntica para la entrop\u00eda de un agujero negro, un par de f\u00edsicos encontraron que los agujeros negros ejercen presi\u00f3n sobre el espacio que los rodea. No hay mucha presi\u00f3n, sin duda, pero es un hallazgo que es fascinantemente consistente con la predicci\u00f3n de Stephen Hawking de que los agujeros negros emiten radiaci\u00f3n y, por lo tanto, no solo tienen temperatura, sino que se encogen lentamente con el tiempo, en ausencia de acreci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
“Nuestro hallazgo de que los agujeros negros de Schwarzschild tienen una presi\u00f3n y una temperatura es a\u00fan m\u00e1s emocionante dado que fue una sorpresa total”, dijo el f\u00edsico y astr\u00f3nomo Xavier Calmet de la Universidad de Sussex en el Reino Unido.<\/p>\n\n\n\n
“Si se consideran los agujeros negros solo dentro de la relatividad general, se puede demostrar que tienen una singularidad en sus centros donde las leyes de la f\u00edsica tal como las conocemos deben romperse.<\/p>\n\n\n\n
“Se espera que cuando la teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos se incorpore a la relatividad general, podamos encontrar una nueva descripci\u00f3n de los agujeros negros”.<\/p>\n\n\n\n
Cuando hicieron su descubrimiento, Calmet y su colega de la Universidad de Sussex, el f\u00edsico y astr\u00f3nomo Folkert Kuipers, estaban realizando c\u00e1lculos utilizando la teor\u00eda cu\u00e1ntica de campos para intentar sondear el horizonte de eventos de un agujero negro. Espec\u00edficamente, estaban tratando de comprender las fluctuaciones en el horizonte de eventos de un agujero negro que corrigen su entrop\u00eda, una medida de la progresi\u00f3n del orden al desorden.<\/p>\n\n\n\n
Mientras realizaban estos c\u00e1lculos, Calmet y Kuipers segu\u00edan encontr\u00e1ndose con una figura adicional que aparec\u00eda en sus ecuaciones, pero les tom\u00f3 un tiempo reconocer lo que estaban mirando: la presi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
“El momento en el que nos dimos cuenta de que el resultado misterioso en nuestras ecuaciones nos dec\u00eda que el agujero negro que est\u00e1bamos estudiando ten\u00eda una presi\u00f3n, despu\u00e9s de meses de lidiar con \u00e9l, fue estimulante”, dijo Kuipers.<\/p>\n\n\n\n
No est\u00e1 claro qu\u00e9 est\u00e1 causando la presi\u00f3n y, seg\u00fan los c\u00e1lculos del equipo, es muy peque\u00f1a. Adem\u00e1s, es negativo, expresado como -2E^-46 bares para un agujero negro de la masa del Sol, en comparaci\u00f3n con 1 bar de la Tierra al nivel del mar. Esto significa exactamente lo que parece: el agujero negro se encoger\u00eda, no crecer\u00eda. Eso es consistente con la predicci\u00f3n de Hawking, aunque en este punto es imposible determinar c\u00f3mo se relaciona la presi\u00f3n negativa con la radiaci\u00f3n de Hawking, o incluso si los dos fen\u00f3menos est\u00e1n relacionados.<\/p>\n\n\n\n
Sin embargo, el hallazgo podr\u00eda tener implicaciones interesantes para nuestros intentos de cuadrar la relatividad general (en escalas macro) con la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica (que opera en escalas extremadamente peque\u00f1as). Se cree que los agujeros negros son la clave de esta empresa. La singularidad del agujero negro se describe matem\u00e1ticamente como un punto unidimensional de densidad extremadamente alta, en cuyo punto la relatividad general se rompe, pero el campo gravitacional que lo rodea solo se puede describir de manera relativista.<\/p>\n\n\n\n
Averiguar c\u00f3mo encajan los dos reg\u00edmenes tambi\u00e9n podr\u00eda ayudar a resolver un problema de agujero negro realmente espinoso. Seg\u00fan la relatividad general, la informaci\u00f3n que desaparece m\u00e1s all\u00e1 de un agujero negro podr\u00eda desaparecer para siempre. Bajo la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica, no puede ser. Esta es la paradoja de la informaci\u00f3n del agujero negro, y explorar matem\u00e1ticamente el espacio-tiempo alrededor de un agujero negro podr\u00eda ayudar a resolverlo.<\/p>\n\n\n\n
“Nuestro trabajo es un paso en esta direcci\u00f3n”, dijo Calmet, “y aunque la presi\u00f3n que ejerce el agujero negro que est\u00e1bamos estudiando es min\u00fascula, el hecho de que est\u00e9 presente abre m\u00faltiples posibilidades nuevas, que abarcan el estudio de la astrof\u00edsica, la part\u00edcula f\u00edsica y f\u00edsica cu\u00e1ntica”.<\/p>\n\n\n\n