En el universo, dos agujeros negros pueden encontrarse, girar uno alrededor del otro y terminar fusionándose en un único objeto. Los científicos han detectado estos acontecimientos mediante ondas gravitacionales, pequeñas perturbaciones del espacio-tiempo que viajan a través del cosmos. Pero existe una pregunta mucho más extraña que rara vez aparece en los libros de astronomía: ¿qué ocurriría si el proceso pudiera desarrollarse al revés?
Un equipo internacional de físicos acaba de investigar esa posibilidad y sus resultados sugieren que un agujero negro podría dividirse en dos objetos más pequeños bajo condiciones extraordinariamente específicas. El escenario exige una rotación cercana al máximo permitido por la física y plantea nuevas preguntas sobre los límites de las leyes que gobiernan el universo.
La investigación, publicada el 22 de octubre de 2026 en la revista científica Physical Review D, no demuestra que semejante fenómeno haya ocurrido. Sin embargo, identifica circunstancias teóricas en las que una fragmentación podría no estar completamente descartada.
La razón por la que un agujero negro no debería poder partirse en dos
Para comprender el hallazgo hay que empezar por una regla fundamental de la naturaleza: la segunda ley de la termodinámica. Esta establece que, en un sistema aislado, la entropía total no puede disminuir. Aunque suele asociarse al desorden, en física la entropía describe cuántas configuraciones microscópicas son compatibles con el estado observable de un sistema.
Los agujeros negros también poseen entropía, relacionada con el área de su horizonte de sucesos, la frontera más allá de la cual ni siquiera la luz puede escapar. Cuando dos agujeros negros se fusionan, el área total de sus horizontes puede aumentar, algo compatible con esta ley. Pero invertir el proceso introduce un obstáculo: si un agujero negro convencional, sin rotación, se fragmentara en dos, la entropía total disminuiría. Según el marco clásico de la relatividad general, ese resultado impide la división.
Los investigadores Giacomo Cacciapaglia, Manuel Del Piano, Francesco Sannino y Vania Vellucci decidieron estudiar los límites de esa prohibición. Su trabajo científico publicado en Physical Review D analiza cómo intervienen la rotación, la conservación de energía y momento angular, y las condiciones necesarias para que los fragmentos puedan separarse.
El resultado introduce un matiz fascinante. Los agujeros negros que giran muy rápidamente, conocidos como agujeros negros de Kerr, presentan características que podrían abrir una pequeña excepción. Sin embargo, no alcanza con que la división sea compatible con la entropía: los dos objetos resultantes también tendrían que alejarse sin volver a caer uno sobre el otro.
Los cálculos encontraron una excepción en los agujeros negros que giran casi al límite
La clave parece encontrarse en objetos que rotan a velocidades extremas. Los cálculos muestran que, cuanto más cerca se encuentra un agujero negro de su límite teórico de rotación, más interesante se vuelve la posibilidad de fragmentación.
Aun así, existe una diferencia enorme entre permitir matemáticamente una configuración y demostrar que la naturaleza puede producirla. Como explica Sannino en el comunicado oficial de la Universidad del Sur de Dinamarca, cuando los investigadores incorporaron la necesidad de que ambos fragmentos escaparan de su atracción mutua, casi todas las posibilidades desaparecieron. Solo permaneció abierta una estrecha región correspondiente a agujeros negros que giran prácticamente a su máxima velocidad.
Es aquí donde aparece uno de los aspectos más curiosos del estudio: su título científico hace referencia a la forma de unos pantalones. Los físicos utilizan esa geometría para representar cómo evolucionaría el horizonte de sucesos si un agujero negro se transformara en dos. Una región inicial daría lugar a dos ramas, como la cintura y las piernas de un pantalón.
No significa que el objeto adopte literalmente esa apariencia en el espacio. La figura representa la geometría hipotética de su horizonte a través del tiempo.
Una posibilidad que podría esconderse en los agujeros negros más pequeños del universo
Los autores también estudiaron escenarios más alejados de la relatividad general convencional, incluidos modelos con dimensiones espaciales adicionales o modificaciones de las leyes gravitacionales. En algunos de ellos, la fragmentación podría ser favorable desde el punto de vista termodinámico, especialmente cuando uno de los fragmentos resultantes es mucho más pequeño que el otro.
Esta línea de investigación resulta especialmente interesante para los agujeros negros primordiales, objetos hipotéticos que podrían haberse formado durante las primeras etapas del universo y tener masas muy inferiores a las de los agujeros negros originados por estrellas.
Según la Universidad de Nápoles Federico II, si llegaran a producirse fragmentos suficientemente pequeños, su posterior evaporación mediante radiación de Hawking podría generar señales que sería posible buscar con telescopios de rayos gamma.
Entre los instrumentos capaces de participar en esa búsqueda figura el telescopio espacial Fermi de la NASA, aunque todavía no existe una señal confirmada de este fenómeno ni una estimación fiable de su probabilidad.
Por ahora, la posibilidad de que un agujero negro se divida sigue siendo una hipótesis física, no un descubrimiento observacional. Pero el trabajo aporta algo importante: identifica las condiciones extraordinarias que tendría que cumplir el universo para permitir un proceso que, hasta ahora, parecía tener una sola dirección.
