Un agujero negro podría explotar esta década y cambiar nuestra comprensión del universo
Un nuevo estudio sugiere que un agujero negro primitivo podría explotar en esta década, ofreciendo la primera oportunidad de observar la radiación de Hawking y revelar partículas desconocidas.
CIUDAD DE MÉXICO.- Hay ideas que parecen sacadas de la ciencia ficción, pero surgen directamente de ecuaciones muy reales. Entre ellas, la posibilidad de que un agujero negro explote —literalmente— en los próximos años. No como resultado de una colisión cósmica, sino como parte de su vida natural. Según un nuevo estudio, la probabilidad de detectar este fenómeno antes de que termine esta década podría superar el 90%.
Señales de la radiación de Hawking: un hallazgo esperado por décadas
La investigación, publicada en Physical Review Letters por científicos de la Universidad de Massachusetts Amherst, ofrece algo que los físicos llevan décadas buscando: una señal directa de la radiación de Hawking.
Este fenómeno predice que los agujeros negros no son completamente oscuros, sino que pueden emitir partículas y, eventualmente, evaporarse. Hasta ahora, nunca se ha observado este proceso en acción. Si el modelo propuesto es correcto, nuestros telescopios podrían detectar una de estas explosiones en los próximos diez años, abriendo una ventana directa a la física más profunda del cosmos.
¿Qué es un agujero negro primitivo y cómo podría explotar?
Los agujeros negros que conocemos se forman al final de la vida de ciertas estrellas, con masas que van desde unas pocas veces la del Sol hasta millones de veces mayores. Pero existe otra posibilidad: los agujeros negros primordiales (PBHs, por sus siglas en inglés), que se originaron en las condiciones extremas del universo recién nacido, cuando tenía menos de un segundo de edad.
Estos PBHs podrían tener masas mucho menores, lo que los hace más calientes y rápidos para emitir partículas, según las teorías de Stephen Hawking. Este proceso se acelera con el tiempo y puede culminar en una explosión de alta energía. Como señalan los autores:
Un agujero negro radiará todas las partículas fundamentales con una masa inferior a su temperatura, independientemente de sus interacciones no gravitatorias”.
La explosión de un PBH sería como un “catálogo cósmico” de partículas fundamentales, conocidas y desconocidas, ofreciendo por primera vez un inventario completo del universo en su nivel más básico.
La carga oscura: la clave que retrasa la explosión
Hasta ahora, se pensaba que los PBHs pequeños debían estar explotando constantemente, pero que eran demasiado escasos como para detectarlos cerca de la Tierra. El nuevo estudio propone un cambio fundamental: que estos agujeros negros pueden tener una carga eléctrica “oscura”, una forma de carga que interactúa solo con la materia oscura.
Este modelo, llamado dark QED, sugiere que los PBHs con carga oscura pueden entrar en un estado cuasiextremal, que reduce su temperatura y ralentiza su emisión de radiación. Permanecen “dormidos” durante miles de millones de años, hasta que un efecto conocido como efecto Schwinger oscuro los descarga bruscamente, provocando la explosión.
Esto aumenta la probabilidad de que existan PBHs listos para estallar cerca de nosotros, mucho más de lo que se pensaba.
Cómo se observaría la explosión y qué significaría
Si esto ocurre, veríamos una ráfaga de rayos gamma de alta energía, sin una estela de baja energía posterior. Observatorios como HAWC y LHAASO podrían captar el evento si ocurre a menos de 0,1 pársecs de la Tierra, un rango astronómicamente cercano.
La señal permitiría confirmar la existencia de PBHs y observar la radiación de Hawking directamente. Además, el tipo y energía de las partículas emitidas podrían revelar nuevas partículas aún desconocidas. Como explican los investigadores, “la señal de rayos gamma de un agujero negro en explosión codifica información sobre todas las partículas fundamentales con masas inferiores a la escala de Planck”.
En otras palabras, sería un experimento natural con energías que ningún acelerador terrestre puede alcanzar.
La apuesta teórica detrás del modelo
El modelo no es una especulación improvisada. Combina relatividad general, mecánica cuántica y física de partículas más allá del modelo estándar. Los cálculos detallan la evolución temporal del PBH con carga oscura, su temperatura y masa, y cómo estas variables se relacionan con la probabilidad de explosión hoy.
Los investigadores consideran tanto restricciones observacionales directas, como los datos de telescopios de rayos gamma, como indirectas, como las señales del fondo cósmico de microondas. Los resultados permiten una tasa de explosiones de hasta 10.000 por parsec cúbico al año, dependiendo de los parámetros del modelo. Según el artículo, “la probabilidad de observar un agujero negro en explosión durante los próximos 10 años podría superar el 90%”.
Reescribir la historia del universo: lo que está en juego
Más allá del impacto técnico, una explosión de este tipo transformaría nuestra comprensión del cosmos. Confirmaría que la materia oscura tiene interacciones electromagnéticas propias, revelaría nuevas partículas y ofrecería una manera completamente nueva de estudiar la física de altas energías.
También permitiría verificar la evaporación de agujeros negros, como predijo Hawking, y observarla en tiempo real. La detección directa de la radiación de Hawking sería una prueba experimental clave de la gravedad cuántica, un objetivo pendiente de la física moderna.
No se trata solo de una curiosidad astrofísica: podría ser una revolución científica. Y no habría que esperar siglos: podría ocurrir en menos de una década. Los autores insisten: hay que estar preparados. Si el universo decide revelar uno de sus secretos mejor guardados, debemos tener los ojos bien abiertos.
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