A horcajadas en el Tiempo

Los agujeros negros primores y el Big Bang
descubrió que las partículas podrían escaparse gradualmente del horizonte de sucesos. La teoría cuántica, la cual describe el comportamiento de
la materia a nivel subatómico, predice la aparición en lugares insospechados de pares de partículas elementales, materia y antimateria, que
rápidamente se aniquilan una u otra. Según los cálculos de Hawking, la excepcional intensidad de la fuerza de la gravedad de un agujero negro
podría producir tales pares en las afueras de su horizonte de sucesos. En algunos de los casos, una de estas dos partículas podría quedar
atrapada y la otra escapar, con lo que se establecería un flujo neto hacia el exterior. De esta manera el agujero negro iría perdiendo la energía
gravitatoria asociada a esas partículas, y podría con el devenir del tiempo acabar estallando.
Según Hawking, el proceso anteriormente descrito, necesitaría alrededor de diez mil millones de años para completarse, pero dado que
el universo tiene, por lo menos, algo más que esa edad, y puesto que miles de millones de pequeños agujeros negros podrían existir desde hace
ese tiempo, es posible -incluso probable- que en este momento se puedan estar produciendo este tipo de explosiones cósmicas en la inmensidad
del espacio. El mismo Hawking encontró esta posibilidad tan perturbadora que al principio rehusó creerla. Antes de hacerla pública invirtió meses
rebuscando algún error fatal en sus ecuaciones:
"Descubrí, con gran sorpresa por mi parte, que el agujero negro parecía emitir partículas a un ritmo
constante. Como todo el mundo entonces, yo aceptaba el dogma de que un agujero negro no podía
emitir nada. Por eso me esforcé cuanto me fue posible por desembarazarme de un efecto tan
desconcertante."
Sin embargo, las matemáticas, en las Hawking sustentaba sus conclusiones, no mostraron fallo alguno. Además, su teoría sugería que
estos estallidos podrían ser detectados. Los diminutos agujeros negros podrían generar rayos gamma de alta energía, factibles de ser percibidos
por satélites equipados con los telescopios adecuados. De hecho, antes que Hawking hiciera esa predicción, en el año 1967 fueron detectadas,
por primera vez (sin información pública), explosiones de rayos gamma, y aunque sus características no encajaban de forma perfecta con la
descripción de la radiación emitida por los agujeros negros, muchos relativistas están convencidos de que estos agujeros negros de pequeño
tamaño existen, y se muestran esperanzados de que finalmente acabe detectándose su presencia. He aquí el interés sobre la nube de
antimateria descubierta por el OSSE cerca de estallidos detectados de rayos gamma.
En secciones inmediatamente precedentes, ya hemos señalado que al emitir partículas un
agujero negro va disminuyendo constantemente su masa y tamaño. Ello facilita que más partículas,
cada vez, vayan saliendo con mayor frecuencia desde el interior del agujero negro hasta que se
llegue a un momento en que se agote la materia de éste y termine por desaparecer. En el tiempo,
todos los agujeros negros que cohabitan en el universo se extinguirán de ese modo. Ahora, en
cuanto a los grandes agujeros negros, desde luego es pertinente señalar que el tiempo que
transcurrirá para que terminen como astros cósmicos extinguidos será bastante largo: uno que tenga
1M durará unos 10 66 años. Por otro lado, un agujero negro primor o primordial seguramente ya
haya desaparecido en los doce mil a quince mil millones de años transcurridos desde el Big Bang, la
teoría que goza de la aceptación mayoritaria como idea del comienzo del universo. Esos agujeros
negros deben emitir ahora intensas huellas de radiaciones gamma con energía de unos 100.000.000
eV.
Sobre la base de mediciones del fondo cósmico de la radiación gama, que realizó el satélite
SAS -2 , científicos han realizado cálculos que muestran que la densidad media de los agujeros
negros primores del universo debe ser inferior a doscientos por al 3 (año luz cúbico). Es posible que la densidad de nuestra galaxia, la Vía Láctea,
sea un millón de veces superior a esas cifras, si los agujeros negros estuviesen concentrados en el «halo galáctico» en vez de hallarse
distribuidos uniformemente por todo el universo. Ello significaría que tendríamos un agujero negro primor o primordial cohabitando con nosotros
dentro del radio de vecindad de nuestro sistema planetario, probablemente a una distancia no inferior a la que separa la Tierra de Plutón.
La fase final de la etapa de desaparición de un agujero negro puede precipitarse en forma rapidísima en medio de una descomunal
explosión. La intensidad de ésta dependerá del portafolio de diferentes especies de partículas elementales que contenga. Si finalmente es
consistente la idea de que todas las partículas se encuentran constituidas por hasta seis variedades distintas de quarks, la explosión final podría
ser equivalente, en cuanto a energía, a unos 10.000.000 de megatones, lo que produciría una enorme efusión de rayos gamma.
Experimentos teóricos, llevan a deducir la posibilidad que estallen en nuestra región de la galaxia menos de dos agujeros negros por al 3
cada cien años. Ello supondría, si se trata de agujeros negros primordiales que su densidad es inferior a cien millones por año luz cúbico. Ahora,
de poder precisar mejor las cifras que arrojan esos experimentos, aunque no impliquen consecuencias positivas sobre los agujeros negros
primordiales, si tendría una gran importancia en los estudios cosmológicos. Estimar experimentalmente un bajo límite superior a la densidad de
tales agujeros negros, sería un antecedente que nos estaría orientando a pensar en un universo primitivo terso y carente de turbulencia.
Es factible considerar a la explosión de un agujero negro como una expresión natural miniaturizada de el Big Bang. Por ello cabe esperar
que una comprensión del modo en que crean partículas los agujeros negros ayude a los científicos a encontrar mejores respuestas sobre la
manera en que el Big Bang creó todo el universo. En los agujeros negros la materia es sometida a un proceso de contracción y desaparición
http://www.astrocosmo.cl/h-foton/h-foton-03_08-05.htm (2 of 3)29/12/2004 23:22:14