¿Han encontrado los astrónomos agujeros de gusano?

Una reveladora emisión de rayos gamma podría indicar que ciertos agujeros negros supermasivos son, en realidad, la puerta de entrada a un agujero de gusano

En la imagen, una galaxia con un Núcleo Galáctico Activo (AGN). ¿Se trata en realidad de un enorme agujero de gusano? ESO/WFI (Optical); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (Submillimetre); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (X-ray)

José Manuel Nieves

06/10/2020
Actualizado 07/10/2020 a las 10:07h.

Una serie de fuertes emisiones de rayos gamma podrían estar diciéndonos que lo que hasta ahora parecían ser gigantescos agujeros negros son, en realidad, enormes agujeros de gusano , túneles en el espacio-tiempo que comunican, como si de una red de Metro se ... tratara, puntos distantes del Universo. Esa es, en efecto, la sorprendente conclusión de un equipo de astrofísicos dirigido por Mikhail Piotrovich, del Observatorio Astronómico Central de San Petersburgo, en Rusia. El trabajo, que se publicará próximamente en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, puede ya consultarse en el servidor de prepublicaciones ArXiv .

En teoría, los agujeros de gusano permitirían viajar en poco tiempo a cualquier lugar del espacio , o incluso a otros universos, sin violar las leyes físicas que establecen que nada puede superar la velocidad de la luz, cerca de 300.000 km por segundo. La existencia de los agujeros de gusano está predicha por la teoría de la relatividad general de Einstein, que los considera posibles, aunque hasta el momento nadie ha podido encontrar uno.

En muchos de sus aspectos, los agujeros de gusano son similares a los agujeros negros, algo que según los investigadores podría llevar a los astrónomos a confundirlos. Ambos tipos de objeto, en efecto, son extraordinariamente densos, y ambos hacen gala también de una atracción gravitatoria extremadamente poderosa.

Agujeros de gusano, con «puerta» de salida»

La principal diferencia , sin embargo, es que mientras que ningún objeto (ni siquiera la luz) puede volver a salir después de cruzar el horizonte de sucesos de un agujero negro, cualquier objeto que entre en un agujero de gusano podría, en teoría, volver a salir a través de otro agujero distante.

Partiendo de la base de que tales agujeros de gusano existen realmente, los investigadores buscaron las formas en que podríamos distinguirlos, desde nuestra posición, de simples agujeros negros. El estudio se centra en los agujeros negros más grandes, los supermasivos, que tienen masas comprendidas entre millones y miles de millones de veces la del Sol y que habitan en los centros de la mayor parte de las galaxias. En el centro de nuestra Vía Láctea, sin ir más lejos, duerme Sagitario A*, un monstruoso agujero negro con una masa superior a los cuatro millones de soles.

Cualquier objeto, pues, que entrara por uno de los extremos de un agujero de gusano saldría inevitablemente por el otro. Los investigadores razonaron que eso implica que la materia que entrara por una de las «bocas» del agujero de gusano podría chocar con la materia que hubiera entrado al mismo tiempo por el otro extremo. Una clase de evento que nunca podría suceder en un agujero negro.

Un vistazo a los monstruos que devoran materia

Según el estudio, cualquier materia que entre en un agujero de gusano supermasivo viajará probablemente a una enorme velocidad, debido al poderoso campo gravitatorio. ¿ Qué ocurriría entonces si esa materia se encontrara con la que ha entrado por el otro extremo y fluye en dirección contraria? El resultado sería, para los investigadores, una serie de esferas de plasma que se expandirían por las dos entradas del agujero de gusano casi a la velocidad de la luz.

«Lo que más me sorprende -explica Piotrovich- es que nadie hasta ahora haya propuesto esta idea, porque es bastante simple».

Para comprobar si estaban en lo cierto, los investigadores compararon los teóricos estallidos gamma de esos agujeros de gusano con los que realmente se producen en un tipo de agujeros negros supermasivos conocidos como «núcleos galácticos activos» (AGN). De hecho, cuando uno de estos monstruos devora materia, emiten una cantidad de radiación mayor que la de toda nuestra galaxia , y lo hacen además a través de un área de espacio que no es mayor que nuestro Sistema Solar. Los AGN, en efecto, aparecen rodeados por anillos de plasma ardiente (llamados discos de acreción), y pueden emitir potentes chorros de radiación desde sus dos polos.

Plasma a diez billones de grados

Las esferas de plasma de los agujeros de gusano, según los cálculos de los investigadores, podrían alcanzar temperaturas de aproximadamente diez billones de grados. Con tal cantidad de calor, el plasma produciría rayos gamma con energías de unos 68 millones de electronvoltios. Por el contrario, dice Piotrovich, «los discos de acreción de los AGN no emiten radiación gamma, porque su temperatura es demasiado baja para eso. La radiación gamma de los AGN, en todo caso, viajaría en la misma dirección de los chorros». Por eso, cualquier detección de rayos gamma expandiéndose en una esfera (en lugar que en un chorro) podría sugerir que proceden de un agujero de gusano, y no de un agujero negro.

Además, si un AGN residiera en un tipo de galaxia conocido como Seyfert Tipo 1 , una en la que el gas caliente se expande rápidamente, eso generaría posiblemente muchos rayos gamma con energías de 68 millones de electronvoltios. Es decir, si los astrónomos ya han visto un AGN en una galaxia Seyfert de tipo 1 con un pico significativo de tales rayos, eso podría significar que, en realidad, el AGN era un agujero de gusano.

Podría ser, por lo tanto, que en los actuales catálogos galácticos ya figure un cierto número de estos «falsos agujeros negros» que en realidad son agujeros de gusano. Ahora solo falta revisar los datos y comprobar en cuántos núcleos activos tiene lugar ese revelador pico de energía gamma. Puede que los hayamos tenido delante en más de una ocasión y que, sencillamente, no hayamos sido capaces de reconocerlos.