Contrario a la creencia tradicional, un equipo de científicos ha propuesto un escenario teórico en el que un gran agujero negro podría dividirse en dos más pequeños. Este fenómeno, que aparentemente contradice las leyes de la termodinámica, podría ser posible si el agujero negro gira a una velocidad extremadamente alta. La investigación abre nuevas perspectivas sobre la física de estos enigmáticos objetos cósmicos.
La física de los agujeros negros aún presenta numerosas incógnitas. Si bien se sabe que dos agujeros negros pueden fusionarse para formar uno de mayor tamaño, la posibilidad de que un gran agujero negro se divida en dos más pequeños ha sido tradicionalmente descartada por ir en contra de las leyes físicas establecidas. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad Federico II de Nápoles, la Sorbona de París y la Universidad del Sur de Dinamarca ha descubierto un atajo teórico que sugiere que este evento sí podría ser posible.
La clave radica en el concepto de entropía. Según la segunda ley de la termodinámica, la entropía de un sistema aislado tiende siempre a aumentar, lo que en términos generales se refiere al desorden o a la cantidad de configuraciones microscópicas que un sistema puede adoptar. En la mayoría de los objetos, la entropía es proporcional a la cantidad de materia; por ejemplo, al romper un trozo de papel, su entropía total no disminuye, ya que la suma de las partes sigue siendo la misma. Sin embargo, en el caso de los agujeros negros, la entropía está ligada al área de su horizonte de sucesos, que se incrementa con el cuadrado de la masa irreducible del agujero negro. Si un agujero negro se fragmenta en dos, el área combinada de los horizontes de sucesos de los fragmentos sería menor, lo que implicaría una disminución de la entropía y, por ende, una violación de las leyes físicas.
No obstante, los autores de este reciente estudio proponen que podría existir una forma en que un agujero negro se divida sin reducir su entropía. Esto ocurriría si el agujero negro gira a una velocidad extremadamente alta, cercana al límite físico permitido. La razón es que la energía está intrínsecamente ligada a la masa, como lo ilustra la famosa fórmula E=mc^2. Si un objeto rota muy rápido, una porción de su masa se invierte en la energía requerida para ese giro. Consecuentemente, dado que la entropía es proporcional al cuadrado de la masa, para una masa constante, cuanto más rápido gire un agujero negro, menor será su entropía.
Al dividirse en dos, es posible que la cantidad de giro, también conocida como momento angular, se transforme de rotación del agujero negro sobre su propio eje a momento angular orbital, donde un objeto orbita alrededor de otro. Los agujeros negros resultantes girarían uno en torno al otro, pero no sobre sí mismos. Este cambio permitiría recuperar parte de la masa invertida en el giro, posibilitando que la entropía no disminuya.
Una vez que el agujero negro se dividiese, los dos fragmentos podrían atraerse y volver a unirse. Por lo tanto, la energía liberada debería ser suficiente para superar esa atracción, de manera similar a la velocidad de escape de un cohete. Este factor añade una capa de complejidad a la separación, pero los cálculos de estos científicos sugieren que, aunque excepcional, no es imposible.
Además de la velocidad de giro, el estudio considera otros parámetros que podrían favorecer teóricamente la división del agujero negro, como la existencia de dimensiones adicionales o la gravedad modificada.
Los científicos especulan que los agujeros negros primordiales serían los candidatos más probables para reunir las condiciones necesarias que permitan esta separación.
Es importante subrayar que todo este planteamiento pertenece al ámbito de la física teórica. Los cálculos indican que, bajo ciertas circunstancias, la división de un agujero negro en dos no está prohibida. Sin embargo, este fenómeno no ha sido demostrado experimentalmente ni observado en la práctica. Cabe recordar que los agujeros negros primordiales, donde se cree que este evento sería más probable, también son objetos puramente teóricos. Aun así, es crucial comprender que la física actual podría permitir esta posibilidad, lo que implicaría que, si llegara a ocurrir, las leyes de Einstein, aunque muy precisas en lo que hemos observado hasta ahora, tendrían ciertas áreas que refinar.
