Un estudio publicado en Physical Review D examina si un agujero negro podría dividirse en dos, en un proceso que sería el inverso de las fusiones detectadas mediante ondas gravitacionales. Investigadores de la Universidad del Sur de Dinamarca afirman que el escenario podría ser teóricamente posible bajo condiciones específicas, particularmente cuando el agujero negro original gira cerca de su límite máximo.
La fragmentación propuesta no ha sido observada, y el estudio no establece que los agujeros negros se dividan realmente en el Universo. En cambio, explora mecanismos teóricos que podrían hacer posible el proceso, incluidos efectos asociados con dimensiones espaciales adicionales y la superradiancia.
Un obstáculo importante es la entropía de los agujeros negros. Esta magnitud física está vinculada al área del horizonte de sucesos, el límite que rodea un agujero negro. Una división podría reducir la entropía del sistema, lo que aparentemente entraría en conflicto con la segunda ley de la termodinámica, que impide que la entropía disminuya espontáneamente.
Por ello, los investigadores examinaron si determinadas condiciones podrían superar esta limitación. Su análisis incluyó agujeros negros de Kerr, modelos teóricos que describen objetos en rotación. Aunque los cálculos de entropía pueden permitir la división en algunos casos, otros requisitos físicos aún podrían impedirla. Los agujeros negros que giran cerca de la velocidad máxima posible podrían representar una posible excepción.
El estudio también considera la inestabilidad de Gregory-Laflamme, asociada con modelos que contienen dimensiones espaciales adicionales, así como la superradiancia, un fenómeno que puede generar inestabilidades en agujeros negros en rotación. También se examinaron teorías alternativas de la gravedad, incluidos modelos en los que las relaciones entre la masa, la entropía y el horizonte de sucesos son diferentes. En esas condiciones, la emisión de pequeños fragmentos podría verse favorecida.
Francesco Sannino, profesor de la Universidad del Sur de Dinamarca y uno de los líderes del estudio, afirmó que los investigadores todavía no pueden asignar una probabilidad exacta a la división de un agujero negro. Añadió que la respuesta depende de cómo se comporte la gravedad más allá de la teoría de Einstein y sugirió que los pequeños agujeros negros primordiales podrían tener más probabilidades de fragmentarse que los agujeros negros astrofísicos mucho más grandes.
Fuentes: Olhar Digital.