Cuerdas Negras: Agujeros Negros Con Dimensiones Extra

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Si el universo tiene dimensiones ocultas adicionales, como sugieren algunas teorías, podrían aparecer cuerdas negras.

Conoce la versión del universo Bizarro de un agujero negro: una cuerda negra.

Según los científicos, estos objetos hipotéticos podrían formarse si nuestro universo ha ocultado dimensiones adicionales más allá de las tres del espacio y una de las veces que podemos ver. Un nuevo estudio de cuerdas negras de cinco dimensiones ofrece una idea de cómo estos objetos extraños pueden evolucionar con el tiempo, si es que existen.

Imagínate esto

Si bien es difícil visualizar un objeto de cinco dimensiones en nuestro espacio tridimensional, las cuerdas negras serían cilíndricas, dijeron los investigadores. Piense en un agujero negro esférico tridimensional que se copia y se apila en una dirección para crear una forma oblonga.

"Uno de los problemas que surgen al pensar en dimensiones más altas es que es difícil imaginar estas cosas", dijo el investigador Luis Lehner, del Instituto Perimetral de Física Teórica, la Universidad de Guelph y el Instituto Canadiense de Investigación Avanzada, todo en Canadá.

Al igual que los agujeros negros, las cuerdas negras se crearían cuando la materia se aplasta de manera tan densa que la curvatura del espacio-tiempo se vuelve tan grande que incluso la luz no puede escapar.

Lehner y su colega Frans Pretorius de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey utilizaron una simulación por computadora para estudiar cómo se comportarían las cuerdas negras. Sus resultados se detallan en un número reciente de la revista Physical Review Letters.

Agujeros y cuerdas

Las simulaciones revelan que una cuerda negra probablemente no sería estable por mucho tiempo. Cualquier pequeña perturbación o deformación de su forma provocaría un patrón en cascada. [Animación de una cuerda negra]

Digamos, por ejemplo, que el cilindro fue apretado ligeramente en su centro, dándole la forma de un reloj de arena. Luego, la gravedad tiraría del cuello, haciendo que se estirara hasta que el objeto se convirtiera en un conjunto de agujeros negros esféricos conectados por un filamento de cuerda negra. Luego, en el segmento de la cuerda, los agujeros negros más pequeños probablemente se formarían como cuentas en un alambre, en un proceso que se repetiría.

Si bien las simulaciones hubieran requerido demasiada potencia de computadora para rastrear este proceso durante demasiado tiempo, los investigadores dicen que pueden adivinar cuál sería el punto final de las tres generaciones que pudieron observar. Para ciertos modelos, las pequeñas perturbaciones en las dimensiones adicionales probablemente harían que todos los agujeros negros y las cuerdas se fusionaran finalmente en un agujero negro gigante.

Dimensiones ocultas

Si bien la idea de dimensiones adicionales puede sonar extraña, las teorías físicas sugieren que es una posibilidad distinta. La cantidad de dimensiones ocultas que existen depende de la teoría, pero algunas versiones de la popular teoría de cuerdas, por ejemplo, postulan que vivimos en un universo de 10 u 11 dimensiones.

"Si hay dimensiones adicionales, pueden ser muy, muy pequeñas, pequeñas dimensiones curvadas" que no serían visibles en nuestro espacio tridimensional macroscópico, Pretorius le dijo a WordsSideKick.com.

Si este es el caso, es posible que no podamos reconocer las dimensiones ocultas en todo, incluidos los agujeros negros.

"Las cosas que conocemos como agujeros negros podrían ser realmente cadenas negras, pero no podemos ver las otras dimensiones", explicó Pretorius.

Y los agujeros negros no son los únicos objetos negros posibles que podrían existir en dimensiones más altas. Otro objeto negro hipotético es un Saturno negro, que se vería como un agujero negro esférico rodeado por un toro en forma de rosquilla. O podría haber anillos negros, que simplemente serían en forma de anillo.

"Las cuerdas contra los anillos dependen en gran medida del tipo de dimensiones adicionales que tenga", dijo Pretorius.


Suplemento De Vídeo: ¿Qué son los agujeros negros? - CuriosaMente 36.




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