Los agujeros negros supermasivos podrían ser los motores que impulsan la expansión del universo, según una investigación que propone una solución a "uno de los mayores problemas de la cosmología";
Al comparar agujeros negros supermasivos a lo largo de nueve mil millones de años de historia cósmica, los astrónomos han descubierto una pista de que los voraces behemoths que acechan en el corazón de la mayoría de las grandes galaxias pueden ser la fuente de la energía oscura — la misteriosa fuerza que constituye el 68% del universo conocido (abre en nueva pestaña) y causa su expansión acelerada. Los investigadores publicaron sus hallazgos el 2 y el 15 de febrero en dos artículos en The Astrophysical Journal (se abre en una nueva pestaña) y The Astrophysical Journal Letters (se abre en una nueva pestaña).
"Si la teoría se cumple, esto revolucionará toda la cosmología, porque por fin tenemos una solución para el origen de la energía oscura, que ha dejado perplejos a cosmólogos y físicos teóricos durante más de 20 años", declaró en un comunicado Chris Pearson (opens in new tab) , coautor del estudio y astrofísico del Laboratorio Rutherford Appleton (RAL) del Reino Unido (opens in new tab) .
La energía oscura al descubierto
Durante el siglo pasado, los astrónomos descubrieron que el universo se expandía a un ritmo cada vez más rápido. Esto resultaba sorprendente, ya que, actuando por sí sola, la gravedad debería aplastar lentamente el cosmos en un fenómeno conocido como Big Crunch. Para explicar la discrepancia, los científicos propusieron que debía existir algo lo bastante poderoso como para contrarrestar la gravedad y que empujaba todo lo que había en el universo a separarse aún más. Lo bautizaron con el nombre de energía oscura.
Pero para que la energía oscura invirtiera un colapso cósmico, tendría que estar presente en cantidades tan enormes que constituyera la inmensa mayoría del universo. Sin embargo, hasta ahora no se ha visto por ninguna parte.
Ahora, los nuevos estudios parecen haber encontrado una pista sobre el funcionamiento de este fenómeno oculto. Ambos equipos compararon las masas de los agujeros negros en los centros de dos grupos de galaxias. Un grupo era joven y remoto, con luz que nos llegaba desde nueve mil millones de años en el pasado, mientras que otro más cercano y antiguo se encuentra a sólo unos millones de años luz de distancia. Los astrónomos descubrieron que en todo el universo los agujeros negros gigantes se habían hinchado hasta ser entre siete y veinte veces más grandes de lo que eran antes — un crecimiento monstruoso que no podía explicarse simplemente porque los agujeros negros devorasen estrellas o colisionasen y se combinasen entre sí.
En su lugar, los investigadores proponen que los agujeros negros crecen al mismo ritmo que el universo, superando las fuerzas que aplastan las estrellas y capturan la luz en sus núcleos con un tipo hipotético de energía oscura llamada energía del vacío que hace que se expandan cada vez más hacia el exterior. Y, de algún modo, arrastran consigo todo el tejido del cosmos.
"Se trata de un resultado realmente sorprendente. Empezamos estudiando cómo crecen los agujeros negros con el tiempo, y puede que hayamos encontrado la respuesta a uno de los mayores problemas de la cosmología", dijo en el comunicado el coautor Dave Clements (se abre en una nueva pestaña) , astrofísico del Imperial College de Londres.
Si la energía oscura expansiva se oculta en el núcleo de los agujeros negros, resolverá dos antiguos enigmas de la teoría general de la relatividad de Einstein, que describe cómo la gravedad afecta al universo a gran escala. En primer lugar, explicaría por qué el universo no se colapsa debido a la enorme y omnipresente fuerza de atracción gravitatoria y, en segundo lugar, eliminaría la necesidad de singularidades (puntos infinitesimales donde las leyes de la física se rompen) para explicar el funcionamiento de los corazones oscuros de los agujeros negros.
"Realmente estamos diciendo dos cosas a la vez: que hay pruebas de que las soluciones típicas de los agujeros negros no funcionan en una escala de tiempo muy, muy larga, y que tenemos la primera fuente astrofísica propuesta para la energía oscura", dijo en el comunicado el primer autor, Duncan Farrah (se abre en una nueva pestaña) , astrónomo de la Universidad de Hawai. Lo que esto significa no es que otras personas no hayan propuesto fuentes de energía oscura, sino que éste es el primer trabajo observacional en el que no añadimos nada nuevo al universo como fuente de energía oscura: los agujeros negros de la teoría de la gravedad de Einstein son la energía oscura".
Para confirmar su teoría, los astrofísicos tendrán que asegurarse de que no hay nada más que contribuya al misterioso crecimiento de los agujeros negros realizando observaciones aún más detalladas de sus masas a lo largo del tiempo, al tiempo que siguen de cerca el aumento de estas masas con la expansión del universo.
