El Universo está compuesto de un 70% de energía oscura de la que poco o nada sabemos, al menos de momento. Pero eso está a punto de cambiar, pues un físico de la Universidad de Michigan y sus colegas han demostrado que los agujeros negros contienen materia oscura.
Sus observaciones indican que estos objetos astronómicos ganan masa a medida que el Universo se expande. Un fenómeno llamado «acoplamiento cosmológico», que no puede explicarse con los procesos habituales, pero sí con la teoría de la gravedad de Einstein.
El crecimiento acelerado de estos agujeros negros muestra que no sólo se acoplan cosmológicamente, sino que también encierran energía del vacío. Por lo tanto, podrían ser la única fuente conocida de energía oscura, el material resultante de exprimir la materia al máximo.
La misteriosa energía en el interior de los agujeros negros
A lo largo de los años, se han propuesto varias fuentes de energía oscura: estrellas ocultas, galaxias lejanas y otros fenómenos inexplicables. Sin embargo, esta parece ser la primera evidencia que propone un objeto conocido como fuente de energía desconocida, los agujeros negros.
Los agujeros negros se forman cuando las estrellas masivas llegan al final de su vida. Estos contienen de millones a miles de millones de veces más masa que el Sol dentro de ellos, en un espacio comparativamente pequeño. Es por eso que a su alrededor se crea una gravedad extremadamente fuerte.
Analizando este tipo de gravedad en algunos agujeros supermasivos de galaxias elípticas gigantes, que evolucionaron temprano en el Universo y luego quedaron inactivas, los científicos descubrieron que los agujeros negros estaban expandiéndose.
Hoy en día son entre 7 y 20 veces más grandes que hace nueve mil millones, un tamaño que concuerda con otras sobre la expansión del Universo en su totalidad. Por lo tanto, la cantidad medida de energía oscura en el Universo es proporcional a la energía del vacío de un agujero negro. ¿Cómo podría ser esto posible? Simple, porque la energía está en los agujeros negros.
Esta fue la conclusión de sus observaciones: los agujeros negros en realidad contienen energía de vacío y que están «acoplados» a la expansión del Universo.
«Realmente estamos diciendo dos cosas a la vez: que hay evidencia de que las soluciones típicas de agujeros negros no funcionan, y que tenemos la primera fuente astrofísica propuesta para la energía oscura”.
Duncan Farrah, astrónomo y autor del estudio
¿Un gran paso para la cosmología?
El deseo de conocer el Universo y las leyes que lo controlan en más detalle es lo que motiva a los astrónomos y físicos. Estas nuevas mediciones, si se apoyan en más pruebas, podrían redefinir nuestra comprensión de lo que es un agujero negro. Por lo tanto, son un gran hallazgo para toda la comunidad.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que todavía no se ha encontrado energía oscura. Los agujeros negros también son difíciles de observar a largo plazo, debido a la falta de luz y las fuerzas que lo rodean. Por lo tanto, ver cómo cambia alguno de estos en una escala de miles de millones de años es una tarea bastante difícil para el ser humano.
Los investigadores del estudio solo indican que los agujeros negros de las galaxias elípticas de evolución pasiva podrían ser la fuente de energía oscura. Sin embargo, se necesitan más estudios para determinar qué hay dentro de ellos exáctamente.
“Un agujero negro acoplado es como en una goma elástica, que se estira junto con el universo a medida que se expande A medida que se estira, su energía aumenta. E = mc2 de Einstein dice que la masa y la energía son proporcionales, por lo que la masa del agujero negro también aumenta. Pero, ¿son suficientes los agujeros negros creados a lo largo del tiempo para explicar el 70% de la energía del universo actual?”.
Kevin Croker, coautor del estudio y astrofísico teórico
Si se confirma el acoplamiento cosmológico, eso significaría que los agujeros negros nunca se desconectan del todo de nuestro Universo: siguen ejerciendo una gran influencia con la energía oscura.
Referencias:
Scientists find first evidence that black holes are the source of dark energy https://www.ralspace.stfc.ac.uk/Pages/first-evidence-black-holes-source-of-dark-energy.aspx
