Físicos creen haber presenciado algo imposible: la explosión de un agujero negro que podría explicarlo casi todo
Hasta no hace mucho, la idea de que unagujero negropudiera morir parecía puramente teórica. Se les imaginaba eternos, creciendo sin un final aparente. Pero en los años 70,Stephen Hawking propuso lo impensable: que incluso estos monstruos cósmicos pierden energía poco a poco al emitir radiación,evaporándose lentamentea lo largo de eones, en un proceso tan lento que parecía inobservable. Ahora, un grupo de científicos cree que ya hemos detectado señales de la muerte de uno de ellos, y que la señal llegó en forma de una sola, pero extraordinaria, partícula.
Un neutrino imposible detectado en el Mediterráneo
Transportaba unas 100.000 veces más energía que cualquier partícula creada enel Gran Colisionador de Hadrones,convirtiéndose en uno de los eventos más extremos jamás observados. ¿Su origen? Nadie lo sabe con certeza, pero físicos de la Universidad de Massachusetts Amherst,en un estudio publicado enPhysical Review Letters, proponen una explicación audaz: podría ser el rastrofinal de un agujero negroen evaporación.
El evento fue detectado únicamentepor KM3NeT,un observatorio de neutrinos instalado en el fondo del mar Mediterráneo. La energía registrada superó en alrededor de cien veces los máximos eventos observadospor IceCube,el gran detector situadoen la Antártida,que opera desde hace más tiempo y abarca un volumen de observación mucho mayor.
Lo desconcertante es que IceCube no registró nada similar en ese momento. Estadísticamente, sería razonable esperar que hubiera sido el primero en captar un fenómeno de tal magnitud; de hecho, nunca ha observado nada comparable. Pero no sucedió así. La partícula, catalogada como KM3-230213A, parecía casi imposible y, sin embargo, ocurrió.
Agujeros negros primordiales: reliquias delbig bang
Los agujeros negros convencionales, nacidos del colapso de estrellas masivas, difícilmente pueden explicar un fenómeno así. Pero existe otra posibilidad: los llamados agujeros negros primordiales, objetos hipotéticos formados en las condiciones extremasque siguieron albig bang.Estos cuerpos podrían ser diminutos –incluso del tamaño de un átomo– y, a lo largo de miles de millones de años, evaporarse lentamente mediante la radiación de Hawking.
El desenlace llegaría cuando el agujero negro ya hubiese perdido casi toda su masa. "Cuanto más ligero es un agujero negro, más caliente debería estar y más partículas emitirá", explicaen un comunicado, Andrea Thamm, coautora del estudio y profesora de Física en la Universidad de Massachusetts Amherst. En esa fase final, añade la investigadora, la evaporación se dispararía y terminaría en una explosión cuya radiación podría ser detectable desde la Tierra.
La paradoja de la detección y la "carga oscura"
Ahí aparece el verdadero enigma. Si los agujeros negros primordialesliberan neutrinosde altísima energía en su etapa final, deberíamos haber detectado muchos más eventos similares. Y, sobre todo, IceCube –el mayor observatorio de neutrinos del mundo– tendría que haber visto algo comparable al suceso registrado por KM3NeT. Pero no ocurrió.
Para resolver la paradoja, los investigadores proponen un escenario más exótico: "agujeros negros primordiales casi extremales" dotados de una hipotética "carga oscura", una versión desconocida del electromagnetismo asociada a partículas igualmente hipotéticas, como el llamado electrón oscuro.