Stephen Hawking acertó: todo en el universo se evaporará

Un estudio reciente ha confirmado la validez de la teoría de la radiación de los agujeros negros de Stephen Hawking, que sostiene que los agujeros negros acabarán evaporándose. Sin embargo, esta nueva investigación añade un giro inquietante, sugiriendo que no solo los agujeros negros, sino todo lo que existe en el universo, está condenado a evaporarse gradualmente.

En 1974, Hawking propuso que los agujeros negros se evaporan al perder lo que ahora conocemos como radiación de Hawking, un drenaje gradual de energía en forma de partículas de luz que surgen alrededor de los campos gravitatorios inmensamente poderosos de los agujeros negros. Ahora, el nuevo estudio, que se publica en Physical Review Letters, y realizado por Michael Wondrak, Walter van Suijlekom y Heino Falcke de la Universidad de Radboud en los Países Bajos, ha sugerido una actualización a esta teoría. Según sus investigaciones, la radiación de Hawking no solo se genera al robar energía de los agujeros negros, sino también de cualquier objeto con suficiente masa.

Radiación de Hawking

Para llegar a esta conclusión, Hawking utilizó una combinación de física cuántica y teoría de la gravedad de Einstein en la que argumentaba que la creación y aniquilación espontánea de pares de partículas debe producirse cerca del horizonte de sucesos (el punto más allá del cual no hay escapatoria de la fuerza gravitatoria de un agujero negro).

Una partícula y su correspondiente antipartícula se crearían muy brevemente a partir del campo cuántico, pero se aniquilarían casi con la misma rapidez. Sin embargo, una excepción a esta desaparición se produciría cuando una partícula cae en el agujero negro permitiendo que la otra partícula escape. Este fenómeno es el que acabaría provocando la evaporación de los agujeros negros.

En este nuevo estudio los investigadores de la Universidad de Radboud revisaron este proceso e investigaron si la presencia de un horizonte de sucesos es realmente crucial. Según el comunicado de prensa de la institución, combinaron técnicas de física, astronomía y matemáticas para examinar qué ocurre si se crean estos pares de partículas en los alrededores de los agujeros negros. El estudio demostró que también pueden crearse nuevas partículas mucho más allá de este horizonte.

"Demostramos que, además de la conocida radiación de Hawking, también existe una nueva forma de radiación", afirmó Michael Wondrak.

"Demostramos que mucho más allá de un agujero negro la curvatura del espaciotiempo desempeña un papel importante en la creación de radiación. Allí las partículas ya están separadas por las fuerzas de marea del campo gravitatorio", dijo, por su parte, Van Suijlekom. Mientras que antes se pensaba que no era posible la radiación sin el horizonte de sucesos, este estudio demuestra que este horizonte no es necesario.

"Eso significa que los objetos sin horizonte de sucesos [el punto gravitatorio de no retorno más allá del cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar de un agujero negro], como los restos de estrellas muertas y otros grandes objetos del universo, también tienen este tipo de radiación", afirma en el comunicado Falcke, autor principal y profesor de astrofísica en la Universidad Radboud. "Y, tras un periodo muy largo, eso llevaría a que todo en el universo acabara evaporándose, igual que los agujeros negros. Esto cambia no solo nuestra comprensión de la radiación de Hawking, sino también nuestra visión del universo y su futuro", agregó.

A pesar de los resultados demostrados en el nuevo estudio, aún no se ha confirmado esta teoría, por lo que sigue siendo especulativa. Para determinar si esta predicción es realmente el destino final de nuestro universo, los físicos deberán detectar la radiación de Hawking alrededor de objetos densos gravitacionalmente, como agujeros negros, planetas, estrellas y estrellas de neutrones. 

Editado por Felipe Espinosa Wang.