Un agujero negro de cinco dimensiones se «traga» a Albert Einstein

Un equipo de científicos ha demostrado cómo un agujero negro de forma extraña podría descomponer la teoría general de la relatividad de Einstein, el pilar de la física moderna. Sin embargo, un objeto de esta naturaleza sólo podría existir en un universo con cinco o más dimensiones.

Los investigadores, de la Universidad de Cambridge y la Universidad Queen Mary de Londres, han simulado con éxito un agujero negro con forma de anillo muy delgado, lo que da lugar a una serie de «bultos» conectados por cadenas que se vuelven más delgadas en el tiempo. Estas cadenas eventualmente se hacen tan delgadas que se desgarran en una serie de agujeros negros en miniatura, similar a cómo un fino chorro de agua de un grifo rompe en gotas.

Los agujeros negros en forma de anillos fueron «descubiertos» por los físicos teóricos en 2002, pero esta es la primera vez que su dinámica se ha simulado con éxito utilizando superordenadores. Si se formase un agujero negro así, daría lugar a la aparición de una «singularidad desnuda», que descompondría las ecuaciones de la relatividad general.

Una singularidad es un punto donde la gravedad es tan intensa que el espacio, el tiempo y las leyes de la física, se descomponen. La relatividad general predice que existen singularidades en el centro de los agujeros negros, y que están rodeados de un horizonte de eventos —el «punto de no retorno», donde la atracción gravitatoria se vuelve tan fuerte que es imposible escapar—, lo que significa que no pueden ser observados desde fuera.

«Mientras las singularidades permanecen ocultas detrás de un horizonte de sucesos, no causan problemas y la relatividad general se sostiene —la conjetura de la censura cósmica dice que este es siempre el caso—», dijo el coautor del estudio, Markus Kunesch, estudiante de doctorado en Departamento de Matemática Aplicada y Física teórica (DAMTP) de la Universidad de Cambridge.

Pero... ¿y si existiera una singularidad fuera de un horizonte de sucesos? Si así fuera, no sólo sería visible desde el exterior, sino que representaría un objeto que se ha derrumbado a una densidad infinita, un estado que hace que las leyes de la física se descompongan. Los físicos teóricos han planteado la hipótesis de que tal cosa, llamada una singularidad desnuda, podría existir en dimensiones más altas.

«Si existen singularidades desnudas, la relatividad general se rompe», dijo el co-autor Saran Tunyasuvunakool, también estudiante de doctorado de DAMTP. «Y si la relatividad general se rompe, sería poner todo al revés, porque ya no tendría ningún poder predictivo —ya no podía ser considerada como una teoría independiente para explicar el universo—».

Lo que los investigadores han encontrado es que si el agujero negro en forma de anillo es lo suficientemente delgado, su inestabilidad puede conducir a la formación de singularidades desnudas.