Científicos hallan la primera prueba de que los agujeros negros son la fuente de la energía oscura

 

Un físico de la Universidad de Michigan y sus colegas han descubierto la primera prueba de “acoplamiento cosmológico”, un fenómeno predicho en la teoría de la gravedad de Einstein que sólo es posible cuando los agujeros negros se encuentran en un universo en evolución.

Gregory Tarlé, catedrático de Física de la UM, e investigadores de la Universidad de Hawai y de otras instituciones de nueve países estudiaron los agujeros negros supermasivos situados en el corazón de galaxias antiguas e inactivas para desarrollar una descripción de los mismos que concuerda con las observaciones de la última década. Sus conclusiones se publican en dos artículos, uno en The Astrophysical Journal y otro en The Astrophysical Journal Letters.

Según el primer estudio, estos agujeros negros ganan masa a lo largo de miles de millones de años de una forma que no puede explicarse fácilmente por los procesos habituales de las galaxias y los agujeros negros, como las fusiones o la acreción de gas. Según el segundo artículo, el crecimiento de la masa de estos agujeros negros coincide con las predicciones para agujeros negros que no sólo se acoplan cosmológicamente, sino que también encierran energía del vacío, material resultante de exprimir la materia al máximo sin romper las ecuaciones de Einstein, evitando así una singularidad.

Una vez eliminadas las singularidades, el artículo muestra que la energía de vacío combinada de los agujeros negros producida en la muerte de las primeras estrellas del universo coincide con la cantidad de energía oscura medida en nuestro universo.

Realmente estamos diciendo dos cosas a la vez: que hay pruebas de que las soluciones típicas de los agujeros negros no funcionan en una escala de tiempo muy, muy larga, y que tenemos la primera fuente astrofísica propuesta para la energía oscura, dijo Duncan Farrah, astrónomo de la Universidad de Hawai y autor principal de ambos artículos.

Lo que esto significa no es que otros no hayan propuesto fuentes de energía oscura, sino que éste es el primer trabajo observacional en el que no añadimos nada nuevo al universo como fuente de energía oscura: Los agujeros negros de la teoría de la gravedad de Einstein son la energía oscura. Estas nuevas mediciones, si se apoyan en más pruebas, redefinen nuestra comprensión de lo que es un agujero negro.

En el primer estudio, el equipo determinó cómo utilizar las mediciones existentes de los agujeros negros para buscar el acoplamiento cosmológico.

Mi interés en este proyecto nació realmente de un interés general por tratar de determinar pruebas observacionales que apoyen un modelo para los agujeros negros que funcione independientemente del tiempo que se les mire, dijo Farrah. Eso es algo muy, muy difícil de hacer en general, porque los agujeros negros son increíblemente pequeños, son increíblemente difíciles de observar directamente y están muy, muy lejos.

Los agujeros negros también son difíciles de observar a largo plazo. Las observaciones pueden durar unos segundos o, como mucho, decenas de años, tiempo insuficiente para detectar cómo puede cambiar un agujero negro a lo largo de la vida del universo. Ver cómo cambian los agujeros negros en una escala de miles de millones de años es una tarea mayor.

Habría que identificar una población de agujeros negros y determinar su distribución de masa hace miles de millones de años. Luego habría que ver la misma población, o una población ancestralmente conectada, en la actualidad y volver a ser capaz de medir su masa, explica Tarlé. Eso es algo realmente difícil de hacer.

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