Usando la teoría de cuerdas, un grupo de físicos teóricos encontró una estructura novedosa en el espacio-tiempo llamada “solitón topológico”. Estas estructuras parecen agujeros negros para los observadores externos, pero en realidad son fallas en la estructura del universo, desprovistas de materia o fuerzas.
Los físicos teóricos han descubierto una nueva estructura de espacio-tiempo llamada “solitón topológico”. Parecidos a los agujeros negros para los observadores distantes, estas estructuras son en realidad defectos en la estructura del universo, que carecen de un horizonte de eventos. Este hallazgo podría ayudar potencialmente a validar la teoría de cuerdas, aunque hasta el momento sigue sin probarse.
Un equipo de físicos teóricos ha descubierto una extraña estructura en el espacio-tiempo que, para un observador externo, se vería exactamente como un agujero negro, pero tras una inspección más cercana sería cualquier cosa menos: serían defectos en el mismo tejido del universo.
La teoría general de la relatividad de Einstein predice la existencia de agujeros negros, formados cuando colapsan estrellas gigantes. Pero esa misma teoría predice que sus centros son singularidades, que son puntos de densidad infinita. Dado que sabemos que las densidades infinitas en realidad no pueden ocurrir en el universo, tomamos esto como una señal de que la teoría de Einstein es incompleta. Pero después de casi un siglo de buscar extensiones, aún no hemos confirmado una mejor teoría de la gravedad.
Vista artística de un sistema de agujero negro binario.
Pero tenemos candidatos, incluida la teoría de cuerdas. En la teoría de cuerdas, todas las partículas del universo son en realidad bucles microscópicos vibrantes de cuerda. Para soportar la amplia variedad de partículas y fuerzas que observamos en el universo, estas cuerdas no pueden simplemente vibrar en nuestras tres dimensiones espaciales. En cambio, tiene que haber dimensiones espaciales adicionales que se enrollan sobre sí mismas en múltiples tan pequeñas que escapan a la atención y la experimentación cotidianas.
Esa estructura exótica en el espacio-tiempo le dio a un equipo de investigadores las herramientas que necesitaban para identificar una nueva clase de objeto, algo que ellos llaman un solitón topológico. En su análisis, encontraron que estos solitones topológicos son defectos estables en el espacio-tiempo mismo. No requieren materia u otras fuerzas para existir: son tan naturales para la estructura del espacio-tiempo como las grietas en el hielo.
Los investigadores estudiaron estos solitones al examinar el comportamiento de la luz que pasaría cerca de ellos. Debido a que son objetos del espacio-tiempo extremo, doblan el espacio y el tiempo a su alrededor, lo que afecta el camino de la luz. Para un observador distante, estos solitones aparecerían exactamente como predecimos que aparecerán los agujeros negros. Tendrían sombras, anillos de luz, las obras. Las imágenes derivadas del Event Horizon Telescope y las firmas de ondas gravitacionales detectadas se comportarían todas de la misma manera.
Solo una vez que te acercaste, te darías cuenta de que no estás mirando un agujero negro. Una de las características clave de un agujero negro es su horizonte de eventos, una superficie imaginaria de la que si la cruzaras no podrías escapar. Los solitones topológicos, dado que no son singularidades, no presentan horizontes de eventos. Entonces, en principio, podría subir a un solitón y sostenerlo en su mano, suponiendo que sobrevivió al encuentro.
