La investigación muestra que Stephen Hawking tenía razón acerca de que los agujeros negros se evaporan a través de la radiación de Hawking. Sin embargo, el estudio destaca que el horizonte de eventos no es esencial para esta radiación, y la gravedad y la curvatura del espacio-tiempo juegan un papel importante. Los hallazgos sugieren que todos los objetos grandes, no solo los agujeros negros, podrían eventualmente evaporarse debido a un proceso de radiación similar.

Una nueva investigación teórica de Michael Wondrak, Walter van Suijlekom y Heino Falcke de la Universidad de Radboud ha demostrado que Stephen Hawking tenía razón sobre los agujeros negros, aunque no del todo. Debido a la radiación de Hawking, los agujeros negros eventualmente se evaporarán, pero el horizonte de eventos no es tan crucial como se cree. La gravedad y la curvatura del espacio-tiempo también provocan esta radiación. Esto significa que todos los objetos grandes del universo, como los restos de estrellas, eventualmente se evaporarán.

Usando una inteligente 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 (el punto más allá del cual no hay escapatoria de la atracción gravitatoria de uno).[{» attribute=»»>black hole). A particle and its anti-particle are created very briefly from the quantum field, after which they immediately annihilate. But sometimes a particle falls into the black hole, and then the other particle can escape: Hawking radiation. According to Hawking, this would eventually result in the evaporation of black holes.

Schematic of the presented gravitational particle production mechanism in a Schwarzschild spacetime. The particle production event rate is highest at small distances, whereas the escape probability [represented by the increasing escape cone (white)] es mayor a mayores distancias. Crédito: cartas de revisión física

Espiral

En este nuevo estudio, los investigadores de la Universidad de Radboud revisaron este proceso e investigaron si la presencia de un horizonte de eventos es realmente crucial. Combinaron técnicas de la física, la astronomía y las matemáticas para examinar qué sucedería si estos pares de partículas se crearan en las cercanías de los agujeros negros. El estudio mostró que también se pueden crear nuevas partículas mucho más allá de ese horizonte. Michael Wondrak: «Demostramos que, además de la conocida radiación de Hawking, también existe una nueva forma de radiación».

todo se evapora

Van Suijlekom: “Hemos demostrado 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”. Si bien anteriormente se pensaba que no era posible la radiación sin el horizonte de eventos, este estudio muestra que dicho horizonte no es necesario.

Falcke: “Esto significa que los objetos sin un horizonte de eventos, como los restos de estrellas muertas y otros objetos grandes en el universo, también tienen este tipo de radiación. Y, después de un período de tiempo muy largo, eso haría que todo en el universo finalmente se evaporara, al igual que los agujeros negros. Cambia no solo nuestra comprensión de la radiación de Hawking, sino también nuestra visión del universo y su futuro”.

El estudio fue publicado el 2 de junio en DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.221502