¿Qué pasaría si la Tierra estuviera dentro de un agujero negro?

Robin Dienell/Instituto Carnegie para la Ciencia

Impresión artística de un agujero negro supermasivo descubierto previamente, parte de un cuásar que se formó 690 millones de años después del Big Bang (Big Bang)

Imagina si nosotros, la tierra, el sistema solar, las galaxias, los agujeros negros, incluso el universo estuviéramos dentro de un agujero negro gigante. En definitiva, la tierra y el universo se formaron, desarrollaron y evolucionaron en este gran hueco del bosque. Esta es la cosmología del agujero negro o la cosmología de Schwarzschild.

Un agujero negro, como se le conoce hoy, es un agujero negro estelar, la etapa final hacia la muerte de una estrella o un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia. Mientras que los agujeros negros estelares tienen decenas de miles a cientos de masas solares, los agujeros negros supermasivos tienen millones a miles de millones de masas solares.

La cantidad de masa que posee un agujero negro crea una fuerza gravitacional tan poderosa que el espacio-tiempo se deforma y la luz no puede escapar de su trampa. Por lo tanto, si la Tierra está cerca del horizonte de sucesos (El evento no se propaga) o hay una cierta distancia desde el agujero negro hasta el límite tal que el arrastre del agujero negro ni siquiera puede sobrevivir a la Tierra.

Si es posible viajar de regreso, se abrirá otro «mundo» que no conocemos.

Gaurav Khanna, físico de agujeros negros de la Universidad de Rhode Island en los EE. UU., dijo que cuando la Tierra cruza el horizonte de eventos, se acerca al agujero negro. Ciencias de la vidaEl 17 de junio de 2023, el espacio-tiempo se deformará, lo que hará que el tiempo se ralentice.

La materia atrapada por la gravedad del agujero negro se estirará y su longitud dependerá del tamaño del agujero negro. Este efecto de estiramiento del material se denomina «espaguetificación» o «efecto de fideos» y se ve comúnmente en la materia atrapada en agujeros negros supermasivos.

La fuerte gravedad desgarra inmediatamente la Tierra y la atrae hacia el agujero negro, creando una larga corriente que se mueve a altas velocidades como fideos o espaguetis.

Incluso si la Tierra sobrevive de las partículas del agujero negro y el agujero negro se traga la Tierra entera, la Tierra ni siquiera sobrevive dentro del agujero negro. Dentro del agujero negro, la Tierra estaría unida a una singularidad muy pequeña y muy densa, de modo que la Tierra sería quemada por la presión y la temperatura extremadamente altas de la energía gravitacional.

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Por lo tanto, como lo respaldan teóricamente las pocas observaciones de agujeros negros existentes, es posible que la Tierra no esté cerca de un agujero negro, y mucho menos dentro de un agujero negro. Cuando un agujero negro cruza el horizonte de eventos, la Tierra tarda solo unos segundos en colapsar.

Cosmología de Schwarzschild

Sin embargo, existe otra teoría que podría ubicar a la Tierra, incluso a este vasto universo, dentro de un agujero negro supermasivo. La Tierra nació dentro de un agujero negro. Esto incluye la creación del universo y su expansión, todo lo cual tuvo lugar dentro de un agujero negro supermasivo. Esta es la Cosmología del Agujero Negro o la Cosmología de Schwarzschild.

«Los procesos que ocurren en un agujero negro son similares a los del Big Bang (Big Bang) aunque el proceso es inverso. Los cálculos matemáticos también son los mismos”, agregó Khanna. Cuando un agujero negro colapsa de uno masivo a un pequeño punto o singularidad, una gran explosión brota de ese pequeño punto y continúa expandiéndose.

Una teoría es que el Big Bang fue en realidad una singularidad de agujero negro que explotó en un agujero negro supermasivo, el agujero negro padre del universo actual. «En cierto punto, la singularidad finalmente explota, convirtiéndose en un punto súper súper denso hasta que da a luz a un universo formado dentro de un agujero negro supermasivo», dijo.

En este escenario cosmológico de agujero negro, podría existir un universo dentro de un universo padre mucho más grande. Este universo modelo es similar a una matrioska, una típica muñeca rusa que es de menor tamaño y contiene otras muñecas más pequeñas hasta el tamaño de la muñeca.

Además, en este modelo del universo, un viaje de regreso a través de un agujero negro es imposible, ya que incluso la luz no puede regresar fuera del agujero negro y el horizonte de eventos. La teoría cosmológica de los agujeros negros a este nivel es imposible de probar, al menos con el conocimiento y la tecnología actuales.

«De hecho, si es posible viajar de regreso, se abrirá otro ‘mundo’ que no conocemos», dijo Khanna.

Sin embargo, los expertos predicen que si la Tierra estuviera dentro de un agujero negro supermasivo, habría una diferencia en la escala espacial del universo. El tamaño de un agujero negro es tan grande como el tamaño de la materia que contiene, por ejemplo, un agujero negro del tamaño de la Tierra alrededor de la Tierra o un agujero negro de tamaño cósmico que podría albergar el universo.

Si hay humanos en el agujero negro, es seguro que el agujero negro será muy grande, según Scott Field, profesor de matemáticas de la Universidad de Massachusetts Dartmouth en Estados Unidos. Como resultado, la Tierra será empujada hacia un agujero negro del tamaño de una estrella o del tamaño del sistema solar.

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Si existen tales condiciones, los científicos pueden detectar signos de la rotación del agujero negro. Además, cuando una persona se mueve a través de un agujero negro, los científicos también pueden observar distorsiones sutiles causadas por la intensa atracción gravitatoria. Estas distorsiones sutiles se observan cuando la materia se estira o se ralentiza al entrar en el agujero negro.

«Los efectos de las mareas resultantes, como la espatificación de la materia y la dilatación del tiempo, e incluso las colisiones entre agujeros negros, deberían ser observados por los humanos que viajan de un lugar a otro de la Tierra si la Tierra está dentro de un agujero negro del tamaño de la Tierra», dijo Field. Trabajó extensamente en modelado y simulación de gravedad.

Por lo tanto, el agujero negro, llamado agujero negro padre, debe ser tan grande y vasto como el tamaño del universo, de modo que no pueda viajar lo suficientemente lejos o lo suficientemente rápido como para detectar estas perturbaciones gravitatorias.

«Desde dentro del universo del agujero negro, los terrícolas nunca sabrían que hay un agujero negro del universo padre», agregó Khanna. Así que encontrar al progenitor de nuestro universo actual ciertamente sería difícil. Sin embargo, si se puede demostrar que existe la teoría cosmológica de los agujeros negros, ciertamente nos ayudará a comprender la existencia de humanos en el universo.