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El área de efecto de la gravedad alrededor de los planetas, las estrellas y los agujeros negros tiene forma esférica porque atraen por igual en todas direcciones.
Esta pregunta ha llevado a los científicos a un viaje increíble a través de la física teórica y la exploración matemática. Actualmente, la creencia más común es que los agujeros negros son esféricos debido a la gravedad y a las leyes de la física. Sin embargo, sí hace que uno se pregunte sobre la posibilidad de que existan agujeros negros con diferentes formas que aún no han sido explorados.
La idea convencional en astrofísica es que los agujeros negros son esféricos. Esto se debe a que la gravedad atrae todo hacia el centro de masa, formando una esfera. Esta idea también se aplica a los horizontes de sucesos de los agujeros negros, al menos en un universo con tres dimensiones de espacio y una de tiempo. Esto es lo que observamos de manera similar en los planetas y las estrellas, cuando las nubes moleculares de gas y polvo se acumulan hacia el centro, formando un núcleo.
Sin embargo, en el mundo de la física teórica las cosas han evolucionado. Se ha introducido la posibilidad de dimensiones más allá de las tres dimensiones conocidas del espacio y una del tiempo. En estas dimensiones extra, los físicos se preguntan ahora si los agujeros negros podrían tener formas diferentes.
Explorando dimensiones superiores
Los científicos, especialmente los físicos teóricos, sienten curiosidad por la naturaleza básica del universo. Se les ha ocurrido la idea de que podría haber algo más que las tres dimensiones espaciales que conocemos (arriba-abajo, izquierda-derecha, adelante-atrás), junto con la dimensión del tiempo. Estas dimensiones adicionales, aunque no podemos verlas ni tocarlas, podrían tener efectos graves en el funcionamiento de las cosas en el espacio.
Ilustración de dimensiones vectoriales (Créditos: akilasaki/Shutterstock)
En estas dimensiones adicionales, la regla habitual de que los agujeros negros son esféricos podría no ser del todo cierta. Los científicos han estado usando las matemáticas para descubrir qué formas podrían tener los agujeros negros en estas dimensiones adicionales, ¿y adivinen qué? Han encontrado algunas posibilidades interesantes. Quizás los agujeros negros puedan tener formas diferentes a las que siempre hemos pensado.
Los agujeros negros que no tienen forma redonda es una nueva forma de pensar sobre el universo, aunque no tiene ningún efecto directo en el mundo real en este momento. Es como abrir una puerta a nuevas posibilidades en nuestra comprensión del espacio.
Física de partículas y las teorías que incluye.
Este campo no es sólo ciencia teórica; también presenta la apasionante posibilidad de descubrir el mundo real. Los físicos de partículas han considerado la idea de que los agujeros negros microscópicos podrían producirse generando colisiones de alta energía dentro de aceleradores de partículas. Si pudiéramos detectar estos pequeños agujeros negros durante su breve existencia, podríamos ofrecer evidencia de la existencia de dimensiones superiores en nuestro universo.
Ilustración de un acelerador de partículas (Créditos: Ralf Juergen Kraft/Shutterstock)
Esta intersección de la física teórica y la ciencia experimental es fascinante. Nuestra comprensión de los agujeros negros no esféricos, aunque sigue siendo teórica, algún día podría convertirse en realidad. En esta búsqueda continua por comprender los agujeros negros, no sólo estamos ampliando nuestro conocimiento sobre los agujeros negros, sino que también estamos ampliando los límites de nuestra comprensión del universo mismo.
Durante mucho tiempo los expertos han supuesto que los agujeros negros tienen forma esférica. Sin embargo, nuestra exploración de dimensiones superiores y las revelaciones matemáticas sobre los agujeros negros no esféricos nos alientan a repensar nuestras creencias cósmicas. Aunque estos hallazgos teóricos pueden no tener implicaciones directas para el mundo real (todavía), abren un mundo de posibilidades que podrían cambiar nuestra comprensión del cosmos.
Matemáticas para agujeros negros no esféricos
Desde hace más de 20 años, los científicos saben que no todos los agujeros negros son esféricos, especialmente en dimensiones superiores. Trabajos recientes en física teórica han demostrado (a través de las matemáticas) que los agujeros negros que existen en dimensiones más allá de las tres habituales pueden tener varias formas. Esto es bastante diferente de lo que siempre hemos pensado sobre estos misteriosos objetos devoradores de estrellas.
Estructura de un agujero negro típico
Este descubrimiento se basa en las matemáticas creadas por Albert Einstein. Desarrolló ecuaciones que nos ayudan a comprender cómo el espacio y el tiempo se curvan alrededor de objetos supermasivos como los agujeros negros. En términos más simples, estas ecuaciones nos dicen cómo es la forma de un agujero negro. En dimensiones normales, hay agujeros negros redondos, pero en dimensiones superiores, las cosas se vuelven más interesantes y complicadas.
A medida que continuamos nuestra exploración científica del cosmos, la perspectiva que la gente tiene sobre los agujeros negros, la gravedad y la estructura del universo sigue evolucionando. La búsqueda de agujeros negros no esféricos es una prueba de la curiosidad que sentimos los humanos por los objetos más misteriosos del Universo. Existan o no estas formas únicas en el universo, el viaje para comprender y desentrañar los misterios de los agujeros negros conducirá sin duda a descubrimientos más sorprendentes en el futuro.
Resumen
La pregunta de por qué asumimos que los agujeros negros tienen forma esférica nos ha llevado a través de la física teórica y la exploración matemática. Si bien nuestra creencia actual en los agujeros negros esféricos se basa en la gravedad y las leyes de la física, ahora estamos considerando la posibilidad de que existan agujeros negros no esféricos en dimensiones más allá de nuestra percepción. Esta interesante idea desafía nuestras ideas preconcebidas y nos anima a seguir superando los límites de nuestro conocimiento. Los agujeros negros aún pueden revelar más de sus intrincados y misteriosos diseños en el gran tapiz del universo, recordándonos que el cosmos es un escenario para descubrimientos y exploraciones sin fin.
Referencias (haga clic para ampliar)
- Agujeros negros, explicados – UChicago News.
- Ansoldi, S. (2008). Agujeros negros esféricos con centro regular: una revisión de los modelos existentes, incluida una realización reciente con fuentes gaussianas (Versión 1). arXiv.
- ¿Es un agujero negro un objeto 2D o 3D?