En busca de agujeros blancos

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Los agujeros blancos, hipotéticos astros que expulsarían materia sin absorberla jamás, podrían ser el destino último de los agujeros negros. Su detección abriría una ventana a la gravedad cuántica.

Carlo Rovelli

© OBSERVATORIO EUROPEO AUSTRAL/J. COLOSIMO

EN SÍNTESIS

Los agujeros blancos son soluciones de las ecuaciones de la relatividad general, igual que los agujeros negros. Mientras que nada puede escapar de un agujero negro, nada penetra en uno blanco.

Según la gravedad cuántica de bucles, los agujeros negros podrían acabar transformándose en agujeros blancos y expulsando toda la materia y la información que han caído en su interior.

Aunque por el momento no hay ninguna prueba de la existencia de los agujeros blancos, se están examinando diversas ideas relacionadas con la materia oscura y los estallidos de radiación.

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El 10 de abril de 2019, la humanidad pudo admirar por primera vez la imagen real de un agujero negro: una mancha negra rodeada de un brillante anillo deformado. Gracias a esta instantánea, obtenida por el Telescopio del Horizonte de Sucesos tras el tratamiento de los datos observacionales, disponemos de una prueba visible y directa de la existencia de estos objetos exóticos y extremos.

Aunque la realidad de los agujeros negros ya no ofrece dudas, los físicos tardaron en convencerse: durante decenios, estos astros constituyeron una especie de curiosidad matemática, una posible solución a las ecuaciones de la relatividad general de Einstein que no se correspondía con ningún objeto del cosmos. En su libro de 1972 Gravitation and cosmology, el futuro premio nóbel Steven Weinberg, de la Universidad de Texas en Austin, aún se refería a estos astros como «muy hipotéticos».

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Sin embargo, los indicios de su existencia fueron acumulándose. En los años 70 del siglo pasado, los radioastrónomos detectaron fuentes de radiación electromagnética, como Sagitario A* en el centro de la Vía Láctea, que más tarde conectaron con los discos de gas y polvo caliente que se concentran en torno a los agujeros negros. Dos décadas después, la naturaleza de Sagitario A* se confirmó gracias a la observación de estrellas que se mueven en órbitas próximas al agujero negro. Eso permitió estimar que su masa es unos 4 millones de veces mayor que la del Sol. Más recientemente, los enormes interferómetros láser LIGO y Virgo han detectado ondas gravitacionales (vibraciones del espaciotiempo) cuya forma corresponde justo a la que producirían dos agujeros negros que se aproximasen en espiral hasta fusionarse [véase «La observación de ondas gravitacionales con LIGO», por Alicia M. Sintes y Borja Sorazu; Investigación y Ciencia, febrero de 2017].

Esta historia podría repetirse con los agujeros blancos, astros tan sorprendentes y exóticos como los agujeros negros y que también corresponden a soluciones de las ecuaciones de la relatividad general. Podemos describirlos simplemente como agujeros negros que evolucionan a la inversa: una película de su vida sería como la de un agujero negro proyectada al revés, comenzando por el final. A pesar de esta diferencia, para un observador externo sería muy difícil distinguir un agujero blanco de uno negro: los dos poseen masa y un campo gravitatorio atractivo, de modo que ambos pueden mantener un disco de acreción y estar rodeados de objetos en órbita. Pero si viésemos salir un chorro de materia del agujero, sabríamos de inmediato que se trata de un agujero blanco.

La diferencia también sería evidente si una nave espacial se acercase al borde de uno de estos objetos. En el caso de un agujero negro, podría entrar, pero quedaría atrapada por el intenso campo gravitatorio y sería incapaz de volver a salir: ni siquiera la luz puede escapar del interior de un agujero negro (de ahí su nombre). En cambio, la nave nunca podría penetrar en un agujero blanco: al aproximarse se enfrentaría a un flujo de materia saliente y le haría falta una energía infinita para entrar en el astro.