Investigadores de la Universidad Nacional de Australia (UNA) han representado todos los objetos del universo, desde los más pequeños del mundo cuántico hasta las más enormes formaciones estelares del cosmos, en un solo gráfico. Este trabajo no solo supone una de las más completas guías de la historia del universo, sino que también plantea hipótesis tan asombrosas como que el universo observable podría ser en realidad un inmenso agujero negro.
El gráfico (bajo estas líneas) es una representación logarítmica con dos grupos de datos. El primero muestra la temperatura y la densidad del universo a medida que se ha ido expandiendo y enfriando. El segundo representa la masa y el tamaño de todos los objetos del universo.
“Algunas partes de esta gráfica están ‘prohibidas’: cuando los objetos no pueden ser más densos que los agujeros negros, o son tan pequeños, la mecánica cuántica desdibuja la naturaleza misma de lo que realmente significa ser un objeto singular», explica en un comunicado Vihan Patel, coautor del artículo publicado en The American Journal of Physics y antiguo estudiante de investigación de la UNA.
El gráfico de la historia del universo
La línea que separa la zona marcada como «prohibida por la gravedad» del espacio poblado por objetos conocidos está trufada de agujeros negros. Mientras que en la parte izquierda se encuentran los objetos teóricos, aunque en ella se han observado agujeros negros de distintos tamaños, incluído el mayor objeto supermasivo. Los investigadores afirman que los límites de estas parcelas y lo que hay más allá de ellas son también un gran misterio.
«En el extremo más pequeño, el lugar donde se encuentran la mecánica cuántica y la relatividad general está el objeto más pequeño posible: un instantón. Este gráfico sugiere que el universo pudo comenzar como un instantón, que tiene un tamaño y una masa específicos, en lugar de como una singularidad [asociada al Big Bang], que es un punto hipotético de densidad y temperatura infinitas», explica Patel. «En el extremo más grande, la gráfica sugiere que si no hubiera nada -un vacío completo- más allá del universo observable, nuestro universo sería un gran agujero negro de baja densidad. Esto asusta un poco, pero tenemos buenas razones para creer que no es así».
El universo entero dentro de un agujero negro
El investigador Charley Lineweaver, autor principal del estudio y Profesor Asociado Honorario de la UNA confiesa en declaraciones para IFL Science, que ellos no han sido los primeros en preguntarse si todo el universo podría ser un agujero negro, aunque los otros investigadores han llegado a esa conclusión usando otros medios.
El equipo asegura que a medida que el universo dentro del radio de Hubble (el universo observable) ha ido creciendo en tamaño, también lo ha hecho la masa y energía totales gracias al aumento de la energía oscura. Además, el universo ya estaba en esa línea cuando el radio de Hubble era mucho más pequeño (miles de millones de años atrás), lo que hace menos probable, dicen, que su posición actual sea una coincidencia.
Lineweaver asegura que para que el universo sea un agujero negro, todo lo que queda fuera del radio de Hubble tiene que ser un espacio de Minkowski de densidad cero (una región del espacio completamente vacía de materia, por lo que su densidad es nula). Lineweaver, al igual que la mayoría de los cosmólogos, creen que hay pocas probabilidades de que esto sea así, aunque para él la cuestión requiere mucha más reflexión. «El universo podría ser un agujero negro del revés», asegura.
El problema es que para determinar si el universo es un agujero negro tenemos que saber qué hay en el interior de un agujero negro, algo que todovía no cocnocemos. «No puede existir nada a la izquierda [de la línea del agujero negro]», explica Lineweaver. «¿Pero no es probable que el centro de un agujero negro sea más denso que el propio agujero negro? No sabemos nada sobre el centro».
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