¿Es el universo un gran agujero negro?

Un equipo de científicos de la Universidad Nacional de Australia (ANU) ha elaborado la visión más completa de la historia del universo jamás creada y ofrece nuevas ideas sobre cómo pudo haber comenzado nuestro universo. Es el gráfico más completo del cosmos y aparece absolutamente todo: desde partículas subatómicas, pasando por galaxias y hasta supercúmulos. Lo curioso de este gran atlas de los objetos del universo es que plantea muchas preguntas bastante intrigantes.

“Cuando el universo comenzó hace 13.800 millones de años con un Big Bang caliente, no había objetos como protones, átomos, personas, planetas, estrellas o galaxias. Ahora el universo está lleno de objetos de este tipo”, explicó Charley Lineweaver, líder del estudio en un comunicado de prensa. “La respuesta relativamente simple a su origen es que, a medida que el universo se enfrió, todos estos objetos se condensaron a partir de un fondo caliente”.

Comprendiendo el origen de los objetos

Para poner esta explicación en perspectiva, los científicos generaron dos gráficos: uno muestra la temperatura y la densidad del universo a medida que se expandía y enfriaba; el segundo gráfico expone la masa y el tamaño de todos los objetos del universo. ¿Qué obtenemos? El gráfico más completo jamás creado de todos los objetos del universo que ha sido publicado en el último número de la revista American Journal of Physics.

El gráfico que muestra el radio y la masa tiene secciones donde no hay nada: una línea de agujeros negros de diferentes tamaños corta los objetos en el universo de la sección «prohibida por la gravedad«, mientras que una sección más pequeña hacia el fondo está «prohibida» debido al principio de incertidumbre cuántica o principio de incertidumbre de Heisenberg, formulado por el físico alemán y premio Nobel Werner Heisenberg en 1927, que establece que no podemos conocer tanto la posición como la velocidad de una partícula, como un fotón o un electrón, con perfecta precisión; cuanto más determinamos la posición de la partícula, menos sabemos sobre su velocidad y su velocidad de giro… 

Así, a medida que pasa el tiempo, esa incertidumbre se propaga hacia el futuro, lo que lleva a un estado físico que no puede ser conocido arbitrariamente. La posición y la velocidad de un objeto no pueden medirse exactamente, al mismo tiempo, ni siquiera en teoría. Por ello, ciertas áreas están «prohibidas» por leyes conocidas, o donde «la mecánica cuántica desdibuja la naturaleza misma de lo que realmente significa ser un objeto singular». Podríamos decir que la posición exacta y la velocidad exacta unidas no tienen significado en la naturaleza.

«Partes de esta trama están ‘prohibidas’: los objetos no pueden ser más densos que los agujeros negros, o son tan pequeños que la mecánica cuántica desdibuja la naturaleza misma de lo que realmente significa ser un objeto singular«, comenta otro de los investigadores, Vihan Patel.

¿Podría ser el universo un agujero negro?

Continuando con el gráfico, a lo largo de esta línea “prohibida por la gravedad”, hay agujeros negros punteados, siendo los agujeros negros más grandes los que tienen menor densidad. La línea se extiende hacia arriba, lo que indica que todo el universo observable, dentro del ‘radio de Hubble’, también está en esa línea. Esto sugiere que si un agujero negro fuera tan grande como el universo observable, tendría la misma densidad que el universo mismo. Entonces, ¿es un agujero negro el propio universo? El gráfico posibilita una pregunta tan intrigante como esta. Teniendo en cuenta que el universo siempre ha estado en la línea del agujero negro, sugiere que su posición en la línea puede no ser una mera coincidencia.

Los expertos señalan que hay un horizonte de sucesos alrededor del universo observable, al igual que lo hay alrededor de un agujero negro, y este es sólo uno de los paralelos entre ellos. Sin embargo, como todavía no sabemos cómo es el interior de un agujero negro, no tenemos nada con lo que compararlo. Por ahora, todo sigue siendo un gran misterio.

“En el extremo más pequeño, el lugar donde se encuentran la mecánica cuántica y la relatividad general es el objeto más pequeño posible: un instantón. Este gráfico sugiere que el universo pudo haber comenzado como un instante, que tiene un tamaño y una masa específicos, en lugar de una singularidad, que es un punto hipotético de densidad y temperatura infinitas”, dice Patel. “En términos generales, la trama sugiere que si no hubiera nada (un vacío completo) más allá del universo observable, nuestro universo sería un agujero negro grande y de baja densidad. Esto da un poco de miedo, pero tenemos buenas razones para creer que no es el caso”, concluye el experto.

Referencias: