La física de los agujeros negros está rodeada aún de muchas preguntas sin resolver. Por ejemplo, sabemos que dos agujeros negros pueden fusionarse para dar lugar a uno más grande, ¿pero puede un gran agujero negro dividirse en dos más pequeños? Tradicionalmente se ha pensado que no, pues iría en contra de las leyes de la física. Sin embargo, un equipo de científicos de la Universidad Federico II de Nápoles, la Sorbona de París y la Universidad del Sur de Dinamarca acaba de encontrar un atajo teórico por el que sí sería posible. Una cuestión de orden. Según la segunda ley de la termodinámica, la entropía de un sistema aislado siempre tiende a aumentar. A muy grandes rasgos, la entropía hace referencia al desorden, o la cantidad de conformaciones microscópicas distintas que puede alcanzar dicho sistema. Por eso, siempre se dice que el Universo tiende al desorden. Generalmente, en la mayoría de objetos, la entropía es proporcional a la cantidad de materia, por lo que si se rompe en dos un pedazo de papel su entropía no disminuirá, ya que la suma de los dos pedazos sigue siendo la misma. Con los agujeros negros, la cosa cambia, ya que en ellos la entropía es proporcional al área del horizonte de sucesos, que crece con el cuadrado de la masa irreducible del agujero negro. Si un agujero negro se divide en dos, el área de sus horizontes de sucesos será más pequeña, de modo que la entropía disminuye. Iría contra las leyes de la física. La clave está en el giro. Según los autores de este estudio reciente, sí que podría haber una forma de que un agujero negro se divida en dos sin disminuir su entropía. Podría ocurrir si gira muy rápido, prácticamente al límite de lo permitido por la física. Esto es así porque la energía está relacionada con la masa. Todos conocemos la famosa fórmula E=mc^2. Si un objeto gira muy rápido, parte de su masa está invertida en la energía necesaria para llevar a cabo el giro. Por lo tanto, ya que hemos visto que la entropía es proporcional al cuadrado de la masa, para una masa fija, cuanto más rápido girase un agujero negro, menor sería su entropía. En Xataka Siempre habíamos creído que las galaxias precedían a los agujeros negros. El James Webb ha descubierto otra cosa Al dividirse en dos, puede que la cantidad de giro, conocida como momento angular, pasase de ser de rotación (el agujero negro sobre sí mismo) a momento angular orbital (un objeto alrededor de otro). Los agujeros negros resultantes girarían uno en torno a otro, pero no sobre sí mismos, por lo que se recuperaría parte de esa masa invertida en el giro y la entropía podría no disminuir. Podrían fusionarse. Una vez que el agujero negro se dividiese, podría ocurrir que los dos fragmentos se atrajesen entre sí, cayesen uno encima del otro y volviesen a unirse. Por eso, la energía debería ser suficiente para escapar a esa atracción. Algo así como ocurre con la velocidad de escape de un cohete. Esto hace aún más excepcional la separación; pero, según los cálculos de estos científicos, no es imposible. Otros parámetros. Más allá de la velocidad de giro, el estudio incluye otros parámetros que favorecerían la división teórica del agujero negro, como son la existencia de más dimensiones o la gravedad modificada. Más probable en los agujeros negros primordiales. Estos científicos creen que los agujeros negros primordiales reunirían mejor las cualidades necesarias para que se produzca esta separación. Solo son cálculos. Cabe destacar que todo esto es física teórica. Se ha visto que, bajo ciertas condiciones, los cálculos no prohiben que un agujero negro se divida en dos. No obstante, no se ha demostrado de forma práctica ni se ha observado. No hay más que ver que lo más probable es que ocurre en los agujeros negros primordiales y que estos también son objetos teóricos. Aun así, es interesante comprender que la física permitiría que esto ocurra. Y es que, si de verdad llega a pasar, veríamos que las leyes de Einstein se aplican muy bien a lo que hemos observado hasta el momento, pero tendrían algunas lagunas que pulir. Imagen | P.Marenfeld and NOAO/AURA/NSF En Xataka | Los agujeros negros son apasionantes. Y los que se forman a partir de la colisión de dos de ellos lo son aún más - La noticia Un agujero negro que se parte en dos suena imposible. Un nuevo estudio dice que la física deja una rendija abierta fue publicada originalmente en Xataka por Azucena Martín .
Un agujero negro que se parte en dos suena imposible. Un nuevo estudio dice que la física deja una rendija abierta
La física de los agujeros negros está rodeada aún de muchas preguntas sin resolver. Por ejemplo, sabemos que dos agujeros negros pueden fusionarse para dar lugar a uno más grande, ¿pero puede un gran agujero negro dividirse en dos más pequeños? Tradicionalmente se ha pensado que no, pues iría en contra de las leyes de la física. Sin embargo, un equipo de científicos de la Universidad Federico II de Nápoles, la Sorbona de París y la Universidad del Sur de Dinamarca acaba de encontrar un atajo teórico por el que sí sería posible. Una cuestión de orden. Según la segunda ley de la termodinámica, la entropía de un sistema aislado siempre tiende a aumentar. A muy grandes rasgos, la entropía hace referencia al desorden, o la cantidad de conformaciones microscópicas distintas que puede alcanzar dicho sistema. Por eso, siempre se dice que el Universo tiende al desorden. Generalmente, en la mayoría de objetos, la entropía es proporcional a la cantidad de materia, por lo que si se rompe en dos un pedazo de papel su entropía no disminuirá, ya que la suma de los dos pedazos sigue siendo la misma. Con los agujeros negros, la cosa cambia, ya que en ellos la entropía es proporcional al área del horizonte de sucesos, que crece con el cuadrado de la masa irreducible del agujero negro. Si un agujero negro se divide en dos, el área de sus horizontes de sucesos será más pequeña, de modo que la entropía disminuye. Iría contra las leyes de la física. La clave está en el giro. Según los autores de este estudio reciente, sí que podría haber una forma de que un agujero negro se divida en dos sin disminuir su entropía. Podría ocurrir si gira muy rápido, prácticamente al límite de lo permitido por la física. Esto es así porque la energía está relacionada con la masa. Todos conocemos la famosa fórmula E=mc^2. Si un objeto gira muy rápido, parte de su masa está invertida en la energía necesaria para llevar a cabo el giro. Por lo tanto, ya que hemos visto que la entropía es proporcional al cuadrado de la masa, para una masa fija, cuanto más rápido girase un agujero negro, menor sería su entropía. En Xataka Siempre habíamos creído que las galaxias precedían a los agujeros negros. El James Webb ha descubierto otra cosa Al dividirse en dos, puede que la cantidad de giro, conocida como momento angular, pasase de ser de rotación (el agujero negro sobre sí mismo) a momento angular orbital (un objeto alrededor de otro). Los agujeros negros resultantes girarían uno en torno a otro, pero no sobre sí mismos, por lo que se recuperaría parte de esa masa invertida en el giro y la entropía podría no disminuir. Podrían fusionarse. Una vez que el agujero negro se dividiese, podría ocurrir que los dos fragmentos se atrajesen entre sí, cayesen uno encima del otro y volviesen a unirse. Por eso, la energía debería ser suficiente para escapar a esa atracción. Algo así como ocurre con la velocidad de escape de un cohete. Esto hace aún más excepcional la separación; pero, según los cálculos de estos científicos, no es imposible. Otros parámetros. Más allá de la velocidad de giro, el estudio incluye otros parámetros que favorecerían la división teórica del agujero negro, como son la existencia de más dimensiones o la gravedad modificada. Más probable en los agujeros negros primordiales. Estos científicos creen que los agujeros negros primordiales reunirían mejor las cualidades necesarias para que se produzca esta separación. Solo son cálculos. Cabe destacar que todo esto es física teórica. Se ha visto que, bajo ciertas condiciones, los cálculos no prohiben que un agujero negro se divida en dos. No obstante, no se ha demostrado de forma práctica ni se ha observado. No hay más que ver que lo más probable es que ocurre en los agujeros negros primordiales y que estos también son objetos teóricos. Aun así, es interesante comprender que la física permitiría que esto ocurra. Y es que, si de verdad llega a pasar, veríamos que las leyes de Einstein se aplican muy bien a lo que hemos observado hasta el momento, pero tendrían algunas lagunas que pulir. Imagen | P.Marenfeld and NOAO/AURA/NSF En Xataka | Los agujeros negros son apasionantes. Y los que se forman a partir de la colisión de dos de ellos lo son aún más - La noticia Un agujero negro que se parte en dos suena imposible. Un nuevo estudio dice que la física deja una rendija abierta fue publicada originalmente en Xataka por Azucena Martín .