¿Nuestro universo, nacido de un agujero negro en otro universo?
La teoría del Big Bang, aunque ha explicado numerosos fenómenos cosmológicos, deja preguntas sin respuesta. Entre ellas, la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura, o la incompatibilidad entre la relatividad general y la mecánica cuántica. Estos enigmas llevan a los investigadores a explorar alternativas, como la idea de un Universo originado en un agujero negro.
El estudio se basa en una solución analítica que describe cómo un colapso gravitacional podría evitar la formación de una singularidad. En su lugar, la materia rebotaría, iniciando una expansión similar a la del Big Bang. Este escenario, basado únicamente en las leyes físicas conocidas, evita introducir partículas o fuerzas especulativas.
Los investigadores también mencionan la posible interacción entre la gravedad y el campo de Higgs. En condiciones extremas, esta interacción podría modificar el comportamiento de la gravedad, impidiendo la formación de una singularidad. Esta hipótesis, aunque no incluida en el estudio actual, abre perspectivas para unificar la gravedad y la mecánica cuántica.
El modelo predice una ligera curvatura espacial positiva del Universo y la existencia de objetos reliquia, como agujeros negros primordiales. Estas predicciones podrían ser probadas mediante observaciones, especialmente con el telescopio espacial James Webb. El descubrimiento de tales reliquias reforzaría considerablemente esta teoría alternativa.
¿Cómo puede un agujero negro evitar formar una singularidad?
En el marco de la mecánica cuántica, el principio de exclusión de Pauli prohíbe que dos fermiones ocupen el mismo estado cuántico. Este principio genera una presión, llamada de degeneración, que puede resistir el colapso gravitacional.
Esta presión es responsable de la estabilidad de las enanas blancas y las estrellas de neutrones. Para un agujero negro, podría evitar la formación de una singularidad provocando un rebote. Este mecanismo ofrece una alternativa elegante a las singularidades predichas por la relatividad general.
Los modelos de rebote cósmico exploran esta idea, sugiriendo que el Universo podría haber experimentado una fase de contracción antes de su expansión actual. Estas teorías intentan conciliar la gravedad con los principios cuánticos, sin recurrir a modificaciones ad hoc de las leyes físicas.
¿Qué es la energía oscura?
La energía oscura es una forma de energía hipotética que compondría aproximadamente el 68% del Universo. Se invoca para explicar la aceleración de la expansión del Universo. A diferencia de la materia oscura, la energía oscura tendría un efecto repulsivo, oponiéndose a la fuerza gravitacional.
Su existencia se deduce de las observaciones de supernovas lejanas y del fondo cósmico de microondas. Sin embargo, su naturaleza exacta sigue siendo uno de los mayores misterios de la cosmología moderna. Las teorías varían, desde una constante cosmológica hasta campos escalares dinámicos.
La energía oscura desafía nuestra comprensión de las leyes fundamentales de la física. Su estudio podría requerir una nueva física, más allá del modelo estándar y la relatividad general. Las investigaciones actuales se centran en medir con precisión sus efectos en diferentes épocas cosmológicas.