En astrof\u00edsica hay un dicho que dice que “los agujeros negros no tienen pelo”. Esto significa que, en la teor\u00eda de la relatividad general, los agujeros negros son objetos excepcionalmente simplistas. Todo lo que necesitas para describir un agujero negro es su masa, su carga el\u00e9ctrica y su velocidad de giro. Solo con esos tres n\u00fameros, tienes todo lo que podr\u00edas saber sobre los agujeros negros. En otras palabras, son calvos: no tienen informaci\u00f3n adicional.<\/p>\n\n\n\n
Este aspecto de los agujeros negros es extremadamente frustrante para los astrof\u00edsicos, que desean desesperadamente comprender c\u00f3mo funcionan estos gigantes c\u00f3smicos. Pero como los agujeros negros no tienen “pelo”, no hay manera de aprender m\u00e1s sobre ellos y lo que los motiva. Lamentablemente, los agujeros negros siguen siendo algunos de los objetos m\u00e1s desconcertantes y misteriosos del universo.<\/p>\n\n\n\n
Pero este concepto de agujeros negros “sin pelo” se basa en nuestra comprensi\u00f3n actual de la relatividad general, tal como la formul\u00f3 originalmente Albert Einstein. Esta imagen de la relatividad se centra en la curvatura del espacio-tiempo. Cualquier entidad con masa o energ\u00eda doblar\u00e1 el espacio-tiempo a su alrededor, y esa curvatura le indica a esas entidades c\u00f3mo moverse.<\/p>\n\n\n\n
Sin embargo, \u00e9sta no es la \u00fanica manera de construir una teor\u00eda de la relatividad. Existe un enfoque completamente diferente que se centra en la “retorsi\u00f3n”, en lugar de en la curvatura, del espacio-tiempo. En esta imagen, cualquier entidad con masa o energ\u00eda retuerce el espacio-tiempo a su alrededor, y esa torsi\u00f3n indica a otros objetos c\u00f3mo moverse.<\/p>\n\n\n\n
Los dos enfoques, uno basado en la curvatura y el otro en la torsi\u00f3n, son matem\u00e1ticamente equivalentes. Pero como Einstein desarroll\u00f3 primero el lenguaje basado en la curvatura, su uso es mucho m\u00e1s amplio. El enfoque de la curvatura, conocido como gravedad “teleparalela” por su uso matem\u00e1tico de l\u00edneas paralelas, ofrece mucho espacio para ideas te\u00f3ricas intrigantes que no son obvias en el enfoque de la curvatura.<\/p>\n\n\n\n
Como ejemplo, un equipo de f\u00edsicos te\u00f3ricos explor\u00f3 recientemente c\u00f3mo la gravedad teleparalela podr\u00eda abordar el problema de la vellosidad de los agujeros negros. Detallaron su trabajo en un art\u00edculo publicado en la base de datos preimpresa arXiv<\/a> en julio. La investigaci\u00f3n a\u00fan no ha sido revisada por pares.<\/p>\n\n\n\n El equipo examin\u00f3 posibles extensiones de la relatividad general utilizando lo que se llama un campo escalar: un objeto cu\u00e1ntico que habita todo el espacio y el tiempo. Un ejemplo famoso de campo escalar es el bos\u00f3n de Higgs, que es responsable de dar masa a muchas part\u00edculas. Puede haber campos escalares adicionales que habitan el universo y alteran sutilmente el funcionamiento de la gravedad, y los f\u00edsicos han utilizado durante mucho tiempo estos campos escalares en un intento de explicar la naturaleza de los misterios c\u00f3smicos como la materia y la energ\u00eda oscuras.<\/p>\n\n\n\n En la relatividad general basada en la curvatura regular, hay un n\u00famero limitado de formas de agregar campos escalares. Pero en la gravedad teleparalela, hay muchas m\u00e1s opciones. Este equipo de investigaci\u00f3n descubri\u00f3 una manera de agregar campos escalares a la relatividad general utilizando el marco teleparalelo. Luego, utilizaron ese enfoque para investigar si estos campos escalares, que de otro modo ser\u00edan invisibles, podr\u00edan aparecer cerca de los agujeros negros.<\/p>\n\n\n\n El resultado final: los campos escalares a\u00f1adidos a la relatividad general, cuando se exploraban a trav\u00e9s de la lente teleparalela, daban algo de pelo a los agujeros negros.<\/p>\n\n\n\n El “pelo” en este caso es la presencia de un fuerte campo escalar cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro. Fundamentalmente, este campo escalar transporta informaci\u00f3n sobre el agujero negro en su interior, lo que permitir\u00eda a los cient\u00edficos comprender m\u00e1s sobre los agujeros negros sin tener que sumergirse en su interior.<\/p>\n\n\n\n Ahora que los investigadores han identificado c\u00f3mo dar algo de pelo a los agujeros negros, lo pr\u00f3ximo que deben hacer es trabajar en las consecuencias observacionales de estos resultados. Por ejemplo, futuras observaciones de ondas gravitacionales podr\u00edan revelar firmas sutiles de estos campos escalares en las colisiones de agujeros negros.<\/p>\n\n\n\n