Un hallazgo del James Webb sugiere que el Universo podría estar dentro de un agujero negro

Lo que ha hecho esta vez el famoso telescopio es revelar una intrigante peculiaridad en la rotación de las galaxias más lejanas y, por lo tanto, más antiguas: la mayoría de ellas gira en la misma dirección. Dos tercios de ellas, de hecho, lo hacen en sentido horario, mientras que el tercio restante gira en sentido antihorario. En un Universo aleatorio, esperaríamos una distribución más equitativa, con cerca de un 50% de las galaxias rotando en cada sentido. Pero el James Webb muestra claramente que existe una dirección preferente, un hallazgo que desafía nuestras teorías actuales y que tiene implicaciones sorprendentes.

«La diferencia es tan obvia -asegura Lior Shamir, autor de un artículo publicado en 'Monthly Notices of the Royal Astronomical Society'- que cualquiera que mire la imagen puede verla«. Este desequilibrio es una anomalía que no encaja en nuestros modelos actuales. Es como si en una moneda lanzada cien veces al aire saliera cara 66 veces y cruz solo 34. No es algo imposible, claro, pero resulta sospechosamente poco aleatorio.

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Las observaciones, que abarcan 263 galaxias, fueron recopiladas como parte del estudio JADES (James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey). «Aún no está claro qué es lo que causa esto -afirma Shamir- pero hay dos explicaciones principales posibles. Una es que el Universo nació rotando. Lo cual concuerda con teorías como la cosmología de agujeros negros, que postula que todo el Universo se encuentra en realidad en el interior de un agujero negro. Y si el Universo realmente nació rotando, significa que las teorías existentes son incompletas«.

La llamada 'Cosmología de agujeros negros', también conocida como 'Cosmología de Schwarzschild', propone que nuestro Universo observable podría ser, en realidad, el interior de un agujero negro que a su vez se encuentra dentro de un 'Universo padre' mucho más grande. La idea sugiere que el 'radio de Schwarzschild', o 'horizonte de sucesos' (la frontera a partir de la que nada puede escapar de un agujero negro, ni siquiera la luz), es también el horizonte del Universo visible, el límite más allá del cual ya no podemos ver.

La teoría tiene una implicación fascinante: cada agujero negro de nuestro Universo podría ser la puerta de entrada a un 'Universo bebé'. Pero estos universos serían imposibles de observar para nosotros, ya que también ellos estarían detrás de sus propios horizontes de sucesos, impidiendo que la información viaje desde su interior hacia un observador externo.

Nikodem Poplawski, físico teórico polaco de la Universidad de New Haven, es uno de los principales defensores de esta teoría. Poplawski explica que los agujeros negros nacen cuando el núcleo de una estrella masiva colapsa. En su centro, la gravedad es tan brutal que toda la materia se comprime hasta un punto de densidad infinita llamado singularidad. Sin embargo, Poplawski y otros teóricos de la gravedad cuántica sugieren que dicha singularidad no existe, ya que nunca llega a producirse. En su lugar, la interacción entre el giro de la materia (el espín) y la torsión del espacio-tiempo, una propiedad intrínseca de la gravedad, se vuelve tan fuerte que impide el colapso indefinido, es decir, que la singularidad se forme.

«En lugar de eso - explica Poplawski-, la materia alcanza un estado de densidad extremadamente grande, sí, pero finita, hasta que llega un momento en que deja de colapsar, experimenta un 'rebote', como un resorte comprimido, y comienza a expandirse rápidamente. Las fuerzas gravitacionales extremadamente fuertes causan una intensa producción de partículas, aumentando la masa dentro del agujero negro en muchos órdenes de magnitud y fortaleciendo la repulsión gravitacional que impulsa el rebote».

Según la teoría, este 'rebote rápido' podría ser el origen de nuestro Universo en expansión, el evento que conocemos como el Big Bang. De esta manera, cada agujero negro podría ser el 'portal' a un nuevo Universo, conectado a su 'Universo padre' por un agujero de gusano. Cada Universo 'bebé' heredaría el giro de su progenitor, lo que en las observaciones del James Webb se manifiesta como un eje de rotación preferente para las galaxias. En ese contexto, las observaciones del telescopio espacial serían una primera evidencia de que nuestro cosmos tiene un pasado giratorio.

Las observaciones del JWST, por lo tanto, podrían ser una evidencia a favor de esta teoría. «Sería fascinante -dice Poplawski- si nuestro Universo tuviera un eje preferente. Tal eje podría explicarse naturalmente por la teoría de que nuestro Universo nació al otro lado del horizonte de sucesos de un agujero negro existente en algún Universo padre».

Dado que los agujeros negros se forman a partir de estrellas o en los centros de galaxias, y muy probablemente cúmulos globulares, todos los cuales rotan, los agujeros negros también rotan. El eje de rotación de un agujero negro, por lo tanto, influiría también en el Universo creado por el propio agujero negro, manifestándose como un eje preferente.

Sin embargo, existe otra posible explicación para la preferencia de giro de las galaxias en el sentido de las agujas del reloj. Y es que la propia rotación de la Vía Láctea podría ser un 'artefacto' que sesga las observaciones. La explicación se basa en el conocido efecto Doppler. Como ya sabemos, este fenómeno hace que la luz que se acerca a nosotros se vea más azul y la que se aleja, más roja. Lo mismo ocurre con el sonido: la sirena de una ambulancia que se acerca suena más aguda, y cuando se aleja, más grave.

Si aplicamos esto a las galaxias y tenemos en cuenta que la Vía Láctea, nuestra galaxia, también está girando, veremos que las galaxias que rotan en el sentido opuesto al nuestro parecen acercarse, y su luz, en promedio, es más brillante y azul. En cambio, las que giran en la misma dirección que la nuestra se alejan, y su luz es, en general, más débil y rojiza.

Hasta ahora, se pensaba que la velocidad de rotación de la Vía Láctea era demasiado lenta para tener un impacto significativo en las mediciones de galaxias tan lejanas. Sin embargo, si este efecto fuera más importante de lo que se creía, podría explicar por qué las galaxias que giran en sentido contrario a la nuestra, que son las que se nos acercan y, por tanto, las que tienen una luz más brillante, están sobrerrepresentadas en las imágenes del James Webb.

«Si ese fuera el caso -advierte Shamir- necesitaremos recalibrar nuestras mediciones de distancia para el Universo profundo». Y esa recalibración podría, además, resolver otras incógnitas cosmológicas, como la tasa de expansión del Universo, que los distintos métodos de medición no acaban de poner de acuerdo, o la existencia de galaxias gigantescas en el Universo primitivo, que, según las distancias calculadas actualmente, parecen ser más antiguas que el propio cosmos.

No cabe duda de que el estudio de Shamir ha abierto la caja de Pandora de las grandes preguntas cósmicas. Y sea cual sea la explicación, está claro también que el James Webb nos ha embarcado en un viaje sin retorno que podría llevarnos a reescribir una buena parte de lo que sabemos, o creemos saber, sobre el Universo en que vivimos.