Un reciente estudio, liderado por científicos de la Universidad Federico II de Nápoles, la Sorbona de París y la Universidad del Sur de Dinamarca, propone una novedosa teoría sobre la división de agujeros negros. Contrario a la creencia tradicional basada en la segunda ley de la termodinámica, los investigadores plantean que un agujero negro podría escindirse en dos si posee una velocidad de giro extremadamente alta. Este hallazgo abre nuevas vías en la comprensión de la física de estos enigmáticos objetos cósmicos.
La física de los agujeros negros aún presenta numerosas incógnitas. Si bien se sabe que dos agujeros negros pueden unirse para formar uno de mayor tamaño, la posibilidad de que un gran agujero negro se divida en dos más pequeños ha sido tradicionalmente descartada, considerándose contraria a las leyes físicas. Sin embargo, un equipo de científicos de la Universidad Federico II de Nápoles, la Sorbona de París y la Universidad del Sur de Dinamarca ha descubierto un camino teórico que permitiría esta división.
La clave reside en la segunda ley de la termodinámica, que establece que la entropía de un sistema aislado siempre tiende a aumentar. La entropía se relaciona con el desorden o la cantidad de configuraciones microscópicas posibles de un sistema, lo que lleva a la afirmación de que el Universo tiende al desorden.
En la mayoría de los objetos, la entropía es proporcional a la cantidad de materia; por ejemplo, al romper un trozo de papel, su entropía total no disminuye, ya que la suma de las entropías de los dos pedazos es la misma. Sin embargo, con los agujeros negros, la situación es diferente. En ellos, la entropía es proporcional al área de su horizonte de sucesos, la cual aumenta con el cuadrado de la masa irreducible del agujero negro. Si un agujero negro se dividiera en dos, el área combinada de sus horizontes de sucesos sería menor, lo que implicaría una disminución de la entropía y, por ende, una contradicción con las leyes de la física.
Según los autores de este reciente estudio, podría existir una manera en que un agujero negro se divida en dos sin que su entropía disminuya. Esto sería posible si el agujero negro gira a una velocidad muy cercana al límite permitido por la física. Este fenómeno se explica porque la energía está intrínsecamente ligada a la masa, como lo demuestra la famosa ecuación E=mc^2. Cuando un objeto gira a gran velocidad, una parte de su masa se convierte en la energía necesaria para mantener ese giro. Por lo tanto, dado que la entropía es proporcional al cuadrado de la masa, para una masa fija, cuanto más rápido gire un agujero negro, menor será su entropía.
Al dividirse en dos, la cantidad de giro, o momento angular, podría transformarse de momento angular de rotación (el agujero negro girando sobre sí mismo) a momento angular orbital (un objeto girando alrededor de otro). Los agujeros negros resultantes girarían uno alrededor del otro, pero no sobre sí mismos, lo que permitiría recuperar parte de esa masa invertida en el giro y, consecuentemente, la entropía podría no disminuir.
Una vez que el agujero negro se dividiera, los dos fragmentos podrían atraerse mutuamente y volver a fusionarse. Por ello, la energía necesaria para la separación debería ser suficiente para superar esa atracción, de manera similar a la velocidad de escape de un cohete. Esto hace que la separación sea un evento aún más excepcional, pero, según los cálculos de estos científicos, no es imposible.
Además de la velocidad de giro, el estudio considera otros parámetros que podrían favorecer la división teórica del agujero negro, como la existencia de dimensiones adicionales o una gravedad modificada.
Estos científicos sugieren que los agujeros negros primordiales serían los candidatos más probables para reunir las condiciones necesarias para esta separación.
Es importante destacar que todo esto se enmarca en la física teórica. Se ha determinado que, bajo ciertas condiciones, los cálculos no impiden que un agujero negro se divida en dos. No obstante, este fenómeno no ha sido demostrado experimentalmente ni observado en la práctica. Además, los agujeros negros primordiales, donde se considera más probable que ocurra, son también objetos teóricos. A pesar de ello, es relevante comprender que la física permitiría esta posibilidad. Si llegara a suceder, indicaría que las leyes de Einstein, aunque muy precisas para lo observado hasta ahora, tendrían algunas áreas por pulir.
