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Mini agujeros negros podrían formar átomos gravitacionales
Existe una diferencia significativa entre los agujeros negros astrofísicos y los primordiales. Los primeros ocurren cuando las estrellas enormes colapsan para crear una región del espacio en la que la gravedad es tan fuerte que nada puede escapar (por eso son negras).
Y son enormes. Se cree que el que se encuentra en el centro de nuestra galaxia es aproximadamente 4 millones de veces más masivo que el Sol.
Por el contrario, los agujeros negros primordiales son diminutos, con masas medidas en toneladas. Los astrofísicos creen que estos objetos deben haberse formado en grandes cantidades durante el Big Bang. También piensan que los agujeros negros primordiales se evaporan lentamente y finalmente desaparecen en una ráfaga de poderosos rayos gamma.
Sin embargo, nadie ha visto de manera concluyente la muerte de un agujero negro primordial, dejando abierta la posibilidad de que algo más pueda estar sucediendo.
Así que hoy, Pace VanDevender de Sandia National Labs y Aaron VanDevender presentaron una idea alternativa. Quizás los agujeros negros primordiales no se evaporan. En cambio, estos objetos interactúan con partículas cercanas para formar el equivalente gravitacional de los átomos.
Esa es una idea interesante (y ciertamente no más loca de lo que los cosmólogos suelen contemplar). Normalmente, la gravedad es tan débil que se puede ignorar efectivamente a escala de átomos. Pero ese no es el caso de los mini agujeros negros, que deberían generar fuerzas capaces de atrapar átomos en órbita alrededor de ellos.
Eso genera de inmediato el gran temor asociado con los agujeros negros: que consuman toda la materia a su paso mientras se convierten rápidamente en monstruos devoradores de planetas. ¿No absorberán estos mini agujeros negros los átomos cercanos al olvido?
Los VanDevenders dicen que esto es poco probable. Y hacen una puñalada bastante convincente al explicar por qué. Su argumento es similar al que utilizaron Planck y otros para desarrollar la teoría del átomo a principios del siglo pasado.
El problema entonces era que, en las teorías clásicas, un electrón que orbita un átomo debería girar en espiral hacia el núcleo. Entonces, en teoría, los átomos no deberían existir.
La nueva teoría de la mecánica cuántica resolvió esto al introducir la idea de cuantificación en la que la probabilidad de que el núcleo absorba el electrón no es imposible, sino extremadamente pequeña.
Los VanDevenders dicen que debería existir una situación similar para los agujeros negros primordiales, siempre que sean lo suficientemente pequeños. Estos objetos deben tener un campo gravitacional lo suficientemente potente como para atraer objetos como átomos neutrales a su órbita. Pero también deben tener un radio que sea tan pequeño que las posibilidades de que el átomo en órbita se encuentre con el agujero negro sean extremadamente pequeñas.
Los VanDevenders dicen que esto debería ser cierto para los agujeros negros con una masa significativamente menor que unos pocos cientos de miles de millones de kilogramos. Y continúan dando un estudio detallado de algunas de las propiedades de estos átomos gravitacionales.
Por ejemplo, algunos agujeros negros serán tan pequeños que la energía térmica de las partículas cercanas superará fácilmente la atracción gravitacional. Estos agujeros negros dispersarán la materia pero no pueden unirla en capas. Aparentemente, los agujeros negros que podrían formarse en experimentos como el LHC entran en esta categoría.
Sin embargo, los mini agujeros negros más grandes de alrededor de 10 a 1000 toneladas pueden atrapar átomos neutros y, por lo tanto, deberían estar rodeados por capas de átomos como el silicio o el hierro.
Estos objetos deberían ser detectables cuando golpean la Tierra. Los VanDevenders calculan que tal átomo gravitacional sería despojado de sus átomos en órbita al pasar por la Tierra, creando emisiones de radiofrecuencia.
Por lo tanto, una búsqueda de señales electromagnéticas de átomos equivalentes gravitacionales debería centrarse en fuentes de rf no identificadas y de movimiento rápido en el espacio que rodea la Tierra, dicen.
Eso es algo que podríamos buscar ahora con relativa facilidad. Incluso puede haber datos existentes que podrían poner límites a la posibilidad de que existan átomos gravitacionales.
Probablemente valga la pena que alguien le eche un vistazo.
Ref: arxiv.org/abs/1105.0265 : Estructura y absorción masiva de hipotéticos agujeros negros terrestres
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