¿Energía oscura dentro de aparentes agujeros negros?

Dos investigadores de la Universidad de Hawaii en Manoa han corregido un error sutil que, en su opinión, se cometió al aplicar las ecuaciones de Einstein para modelar el crecimiento del universo.

Y es que los físicos suelen suponer que un sistema cosmológicamente grande, como el universo, es insensible a los detalles de los pequeños sistemas contenidos en él. Pues, según los científicos de la Universidad de Hawaii, esta suposición puede fallar para los objetos compactos que quedan después del colapso y la explosión de estrellas muy grandes.

Tras esta corrección parece que la relatividad general puede conectar de manera observable estrellas colapsadas, con el comportamiento del universo en su conjunto, más de mil millones de billones de veces más grande. Así que la tasa de crecimiento del universo puede volverse sensible a la contribución promedio de tales objetos compactos. Del mismo modo, los objetos mismos pueden vincularse al crecimiento del universo, ganando o perdiendo energía dependiendo de la composición de los objetos. (Existirían conexiones inesperadas entre la física de objetos cosmológica y compacta, lo que a su vez conduce a muchas nuevas predicciones de observación).

Las estrellas grandes forman agujeros negros cuando mueren, pero no es el único resultado posible. En 1996, Erast Gliner, un joven físico en el Instituto Ioffe en Leningrado, propuso una hipótesis alternativa de que las estrellas muy grandes deberían colapsar en lo que ahora podrían llamarse Objetos Genéricos de Energía Oscura (GEODE). Serían desde el exterior como agujeros negros, pero en vez de una singularidad en su interior como ocurre en los agujeros negros, contendrían energía oscura.

La aceleración de la expansión del universo, consistente en la presencia de una contribución de energía oscura, con el formalismo corregido, si una fracción de las estrellas más antiguas colapsó en GEODE, en vez de agujeros negros, su contribución promedio de hoy produciría naturalmente la energía oscura uniforme requerida.

Los resultados de este estudio pueden aplicarse, también, a los sistemas de doble estrella en colisión observables a través de ondas gravitacionales por la colaboración LIGO-Virgo. En 2016 se anunció (LIGO) la primera observación de lo que parecía un sistema de doble agujero negro en colisión. Se esperaba que tales sistemas existieran, pero el par de objetos era demasiado pesado (unas 5 veces más grandes que las masas de agujeros negros predichos en las simulaciones por computadora).

Croker y Weiner (los autores del trabajo) consideran que LIGO-Virgo habían observado colisiones de GEODE dobles, en lugar de colisiones de agujeros negros dobles. Según ellos, los GEODE “crecen” junto al universo durante el tiempo previo a tales colisiones. Cuando ocurren las colisiones, las masas GEODE resultantes se vuelven 4 a 8 veces más grandes, de acuerdo con las observaciones de LIGO-Virgo. En su opinión, si los GEODE existen, pueden dar lugar fácilmente a fenómenos observados que actualmente carecen de explicaciones convincentes.

Leer el articulo completo en Phys.org.

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