20 años de teoría sobre agujeros negros podrían estar errados, según un estudio

Según un artículo publicado en la revista 'Physical Review Letters', ciertas pruebas que se daban por ciertas podrían contener un error.

Esta es una imagen simulada de agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia. | Fuente: NASA

(N+1 / Beatriz de Vera). Los agujeros negros son de los fenómenos cósmicos más intensos y misteriosos en el Universo, y estudiarlos es una tarea ardua: son prácticamente invisibles, dado que tiran de todo lo que hay a su alrededor, tanto la luz visible como otras formas de radiación, como los rayos X. Y sabemos menos sobre ellos de lo que pensamos, o al menos eso dice una nueva investigación, publicada en Physical Review Letters, que ha encontrado incorrecciones en una hipótesis sobre la física que tiene lugar en el espacio que rodea inmediatamente a estos puntos. El descubrimiento podría poner en riesgo décadas de teoría científica.

Cuando vemos un agujero negro, lo que vemos en realidad es la emisión de la materia circundante justo antes de que sea consumida por el agujero negro, que se ve obligada a tomar la forma de un disco. Esto se llama disco de acreción. Esto se debe a que cuando la materia es atraída hacia el disco de acreción alrededor de un agujero negro, se calienta intensamente y produce un brillo incandenscente que puede ser observado por los instrumentos que detectan los rayos X.

Este tipo de técnica es lo que permite a los científicos descubrir cosas como medir los flujos de gas que emanan de ellos y registrar los eventos de disrupción de marea (fenómeno que ocurre cuando una estrella se acerca demasiado al horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo). Aquí está el problema.

Máquina Z: buenas y malas noticias

Para recrear físicamente las condiciones alrededor de un agujero negro, los investigadores utilizaron la máquina Z del Laboratorio Sandia de Albuquerque (EE.UU.), el generador de rayos X más potente del planeta. Su objetivo era probar algo llamado destrucción resonante de Auger: la noción de que bajo la inmensa gravedad de un agujero negro y radiación intensa, los electrones de hierro altamente energizados no emiten luz en forma de fotones.

Esta hipótesis ha sido un pilar de la física teórica de los agujeros negros durante unos 20 años, pero en un experimento masivo de cinco años en Sandia, el equipo encontró que esto no ocurrió cuando aplicaron intensas energías de rayos X a una película de silicio. Según los investigadores, este material experimenta el efecto Auger con más frecuencia que el hierro, por lo que las pruebas deberían haber demostrado el fenómeno si la suposición fuera cierta.

Los científicos no tienen claro aún qué puede explicar este nuevo fenómeno, pero opinan que los agujeros negros "cambian enormemente las líneas espectrales debido al hecho de que los fotones tienen dificultades para escapar del intenso campo de gravitación". El resultado final puede ser un gran logro del poder de la máquina Z que imita los agujeros negros, pero también una mala noticia, puesto que parte de la investigación astrofísica en las últimas dos décadas podría ser defectuosa.

La física está en constante revisión

Otro ejemplo se dio en el último seminario celebrado en abril en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN). Allí, los investigadores de uno de los experimentos del Gran Colisionador de Partículas (LHC), el LHCb, anunciaron evidencias de una discrepancia con el modelo estándar de la Física. Es decir: la posible existencia de una partícula desconocida que podría romper los esquemas de la física actual. Este proyecto se encarga de estudiar a una familia de partículas muy concretas: los mesones B. Estos son partículas compuestas a su vez por otras partículas fundamentales, los quarks, presentes también en la constitución de los protones, que se descomponen en nanosegundos liberando energía y partículas que los físicos estudian para obtener información sobre lo que hay más allá de la física conocida.

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