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Ciencia

¿Puede un agujero negro romperse por la mitad? La física acaba de encontrar una posibilidad inesperada

Durante décadas, la física sostuvo que un agujero negro no podía dividirse en dos sin violar las leyes de la termodinámica. Sin embargo, una nueva investigación encontró condiciones extremas bajo las cuales esa separación podría ser posible. La clave estaría en su velocidad de rotación y en propiedades de la gravedad que todavía no comprendemos completamente.
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Los agujeros negros se encuentran entre los objetos más misteriosos del universo. Sabemos que pueden fusionarse y formar estructuras todavía más masivas, un fenómeno que los científicos han conseguido detectar mediante ondas gravitacionales. Pero ¿podría ocurrir exactamente lo contrario?

Un nuevo estudio plantea que un agujero negro podría dividirse en dos más pequeños bajo condiciones extraordinarias, algo que durante mucho tiempo se consideró incompatible con las leyes de la física.

La investigación, publicada el 22 de octubre de 2026 en la revista Physical Review D, fue desarrollada por especialistas de universidades e instituciones científicas de Italia, Francia y Dinamarca.

Aunque todavía no existe ninguna observación de un fenómeno semejante, los cálculos revelan escenarios teóricos donde la fragmentación podría ser físicamente admisible.

Por qué se creía que los agujeros negros no podían dividirse

La explicación está relacionada con uno de los principios fundamentales de la física: la segunda ley de la termodinámica. Esta establece que la entropía total de un sistema aislado no puede disminuir. En términos generales, la entropía está relacionada con la cantidad de configuraciones microscópicas posibles de un sistema.

En los agujeros negros, esta propiedad depende del área de su horizonte de sucesos, el límite a partir del cual ni siquiera la luz puede escapar.

Cuando dos agujeros negros se fusionan, el área total de sus horizontes puede aumentar.

Sin embargo, si un agujero negro convencional se dividiera en dos, la suma de las áreas resultantes sería menor que la original, lo que entraría en conflicto con la termodinámica. Por este motivo, la fragmentación se considera imposible en el caso de los agujeros negros clásicos sin rotación.

La clave podría estar en los agujeros negros que giran extremadamente rápido

Los investigadores analizaron una posibilidad diferente: agujeros negros que rotan a velocidades cercanas al máximo permitido por la relatividad general.

Estos objetos, conocidos como agujeros negros de Kerr, poseen propiedades distintas de las estructuras que no giran.

Para una misma masa, un agujero negro que rota rápidamente puede tener un horizonte de sucesos más pequeño y, por lo tanto, menor entropía. En determinadas condiciones, la separación en dos agujeros negros podría producirse sin disminuir la entropía total.

Parte del momento angular asociado a la rotación original podría convertirse en movimiento orbital, haciendo que los dos objetos resultantes giren uno alrededor del otro.

Sin embargo, superar esta barrera termodinámica no garantiza que la división pueda producirse.

El problema es evitar que los dos agujeros negros vuelvan a fusionarse

Una vez separados, ambos objetos experimentarían una intensa atracción gravitatoria. Para que la fragmentación fuera viable, necesitarían suficiente energía y una configuración de movimiento adecuada para evitar una reunificación inmediata.

Los cálculos muestran que este requisito reduce considerablemente las posibilidades de separación.

De hecho, dentro de la relatividad general clásica, solo los agujeros negros con velocidades de rotación extremadamente próximas a su límite máximo podrían conservar alguna posibilidad teórica de fragmentarse. Los científicos también estudiaron escenarios más exóticos, incluyendo modelos gravitatorios con dimensiones espaciales adicionales o modificaciones de las propiedades del horizonte de sucesos.

Los agujeros negros primordiales podrían ser los candidatos más interesantes

Los autores consideran que, si este fenómeno existe, podría resultar más relevante para los llamados agujeros negros primordiales.

Se trata de objetos hipotéticos que podrían haberse formado durante las primeras etapas del universo, cuando las condiciones de densidad y temperatura eran extraordinarias. A diferencia de los agujeros negros originados por el colapso de estrellas, algunos de estos objetos podrían tener masas mucho menores.

Según los investigadores, determinadas configuraciones de agujeros negros pequeños podrían favorecer procesos de fragmentación.

Sin embargo, todavía no se ha confirmado observacionalmente la existencia de agujeros negros primordiales.

¿Significa esto que Einstein estaba equivocado?

La investigación no demuestra que la teoría de la relatividad general sea incorrecta.

Lo que plantea es que existen situaciones extremas donde resulta necesario investigar con mayor profundidad los límites de nuestras teorías gravitatorias. Los autores tampoco han identificado un mecanismo físico concreto capaz de provocar la división ni han calculado una probabilidad definitiva de que ocurra.

En el futuro, observatorios de rayos gamma podrían ayudar a buscar señales indirectas compatibles con la aparición de fragmentos de agujeros negros extremadamente pequeños.

Por ahora, la posibilidad de que un agujero negro se divida en dos continúa siendo una hipótesis matemática, pero abre una nueva vía para investigar algunos de los procesos más extremos del universo. Y demuestra que incluso los objetos que parecían tener un comportamiento perfectamente definido todavía pueden esconder fenómenos que la ciencia está comenzando a explorar.

 

 

Fuente: Xataka.

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