Esta detección, denominada GW190521, tensiona los modelos establecidos para las fusiones de agujeros negros. Su análisis minucioso lleva a algunos investigadores a explorar pistas basadas en conceptos físicos aún hipotéticos.
Un ejemplo de agujero de gusano en una métrica de Schwarzschild tal como lo vería un observador que ha cruzado el horizonte de un agujero negro.
La región de donde proviene el observador se sitúa a la derecha de la imagen. Aparte de la región cercana a la sombra del agujero negro, los efectos de corrimiento al rojo hacen que el fondo del cielo sea muy oscuro. Este, en cambio, es muy luminoso en la segunda región visible una vez pasado el horizonte.
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El enigma de la señal GW190521
El 21 de mayo de 2019, los interferómetros LIGO y Virgo registraron una vibración del espacio-tiempo que duró apenas una décima de segundo. Su estructura no presentaba la fase espiral característica de los agujeros negros en órbita. Los modelos estándar atribuyen este evento a un encuentro directo y fortuito.
La onda gravitacional típica generada por un sistema binario se extiende a lo largo de varios segundos. Incluye un aumento progresivo de la amplitud y la frecuencia. La señal GW190521, en cambio, aparece como un pulso único y aislado. Esta ausencia de precursor hace que su origen sea difícil de determinar con certeza.
Si se trata efectivamente de una colisión de agujeros negros, el evento habría producido un agujero negro final de aproximadamente 142 veces la masa de nuestro Sol. Un objeto de este tamaño debería generar normalmente una señal más larga y estructurada. La brevedad de GW190521 constituye su principal misterio. Motiva la búsqueda de explicaciones alternativas al escenario estándar.
La audaz hipótesis de un puente cósmico
Un equipo de la Universidad de la Academia China de las Ciencias propone un escenario relacionado con los agujeros de gusano. Estas entidades teóricas, también llamadas puentes de Einstein-Rosen, conectarían dos puntos distintos del espacio-tiempo. Incluso podrían unir dos universos diferentes.
Los investigadores sugieren que la fusión de dos agujeros negros en un universo paralelo crearía un agujero de gusano efímero. El eco gravitacional de esta colisión atravesaría este puente para llegar a nuestros detectores. El cierre rápido del agujero de gusano explicaría la brevedad de la señal observada. Nuestro universo captaría así solo una ínfima parte del evento.
El estudio, depositado en el servidor de prepublicaciones arXiv, compara los datos con un modelo matemático específico: el escenario del agujero de gusano se ajusta bastante bien a las observaciones. La detección futura de eventos similares podría permitir dirimir la cuestión.
Para saber más: ¿Qué es un agujero de gusano?
Un agujero de gusano es una solución teórica a las ecuaciones de la relatividad general de Einstein. A menudo se visualiza como un túnel a través del tejido del espacio-tiempo. Esta estructura hipotética crearía un atajo entre dos regiones distantes del Universo. También podría conectar dos universos distintos.
La formación de un agujero de gusano estable requeriría una forma de materia exótica. Esta materia debería poseer una energía negativa o una masa negativa para mantener el túnel abierto. Ninguna observación directa ha confirmado aún la existencia de esta materia o de los propios agujeros de gusano. Su estudio pertenece, por tanto, principalmente a la física teórica.
Los agujeros de gusano son distintos de los agujeros negros, que son objetos astrofísicos. Un agujero negro es una región del espacio de la que nada puede escapar. Un agujero de gusano, en teoría, poseería dos "bocas" conectadas por una "garganta". El viaje a través de una garganta de agujero de gusano sigue siendo un concepto especulativo.