Físicos teóricos de la Universidad de Radboud han demostrado que el célebre cosmólogo Stephen Hawking tenía razón sobre los agujeros negros, aunque no del todo.

Debido a la radiación de Hawking, los agujeros negros se pueden evaporar, pero el horizonte de sucesos -el punto más allá del cual no hay escape de la fuerza gravitatoria de un agujero negro- no es tan crucial como se creía. La gravedad y la curvatura del espacio-tiempo también provoca esta radiación, lo que significa que todos los objetos grandes del universo, como los restos de estrellas, eventualmente se evaporarán.

Usando una combinación de física cuántica y la teoría de la gravedad de Einstein, Stephen Hawking argumentó que la creación y aniquilación espontáneas de pares de partículas debe ocurrir cerca del horizonte de sucesos.

Ampliación del estudio de Hawking

Una partícula y su antipartícula se crean muy brevemente a partir del campo cuántico, aniquilándose después inmediatamente. Pero a veces una partícula cae en el agujero negro y luego la otra partícula puede escapar: la radiación de Hawking. Según Hawking, esto podría resultar en la evaporación de los agujeros negros.

En este nuevo estudio, los investigadores de la Universidad de Radboud Michael Wondrak, Walter van Suijlekom y Heino Falcke revisaron este proceso e investigaron si la presencia de un horizonte de sucesos es realmente crucial o no.

Combinaron técnicas de la física, la astronomía y las matemáticas para examinar qué sucede si se crean tales pares de partículas en los alrededores de los agujeros negros. El estudio mostró que también se pueden crear nuevas partículas mucho más allá de este horizonte. "Demostramos que, además de la conocida radiación de Hawking, también existe una nueva forma de radiación", señala Wondrak en un comunicado.

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Por su parte, van Suijlekom añadía "Mostramos que mucho más allá de un agujero negro, la curvatura del espacio-tiempo juega un papel importante en la creación de radiación. Las partículas ya están separadas allí por las fuerzas de marea del campo gravitatorio". Mientras que anteriormente se pensaba que no era posible la radiación sin el horizonte de sucesos, este estudio muestra que no es necesario.

"Eso significa que los objetos sin un horizonte de sucesos, como los restos de estrellas muertas y otros objetos grandes en el universo, también tienen este tipo de radiación. Y, después de un periodo muy largo, eso conduciría a que todo el universo finalmente se evapora, al igual que los agujeros negros. esto cambia no solo nuestra comprensión de la radiación de Hawking, sino también nuestra visión del universo y su futuro", concluye Falcke.

El estudio ha sido aceptado para su publicación en Physical Review Letters y está disponible en el servidor de preimpresión arXiv.