Martes, 11 Diciembre 2018 10:18

Un modelo matemático permite hallar agujeros negros en regiones del espacio donde métodos clásicos fallan Destacado

Escrito por UCC+i
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Un trabajo de investigación colaborativo entre las universidades de Córdoba, Málaga y la Federal de Santa Catarina de Brasil desarrolla una fórmula nueva capaz de ampliar el conocimiento de estos fenómenos 

La explicación matemática al Universo ha puesto en ocasiones contra las cuerdas a la física teórica. Hace cuatro años, por ejemplo, la profesora de la University of North Carolina at Chapter Hill Laura Mersini-Houghton probaba matemáticamente la imposibilidad de que existan fenómenos como los agujeros negros en ciertas regiones del espacio. Sin embargo, recientemente, se detectaron por primera vez las denominadas ondas gravitatorias generadas por la fusión de dos agujeros negros (estudio el cual ganó el premio Nobel de Física en 2017).

Jonatan Herrera, trabajando en su despacho

Motivada por esta circunstancia, la comunidad científica continúa discutiendo cómo explicar matemáticamente estos fenómenos. Y en esa búsqueda se sitúa la última aportación realizado por un equipo de matemáticos de las Universidades de Córdoba (Jonatan Herrera), de Málaga (José Luis Flores) y de la Federal de Santa Catarina en Brasil (Ivan P. Costa e Silva) y publicado recientemente en la revista Journal of High Energy Physics. 

Herrera, Flores y Silva han propuesto un nuevo modelo matemático más amplio que las aproximaciones clásicas utilizadas habitualmente por la Física Teórica, de manera que queden ampliadas las posibilidades de caracterización de los tipos de agujeros negros en distintas regiones. Éstos son analizados mediante modelos matemáticos sofisticados, cuya traducción permite delimitar la gran variedad de posibles tipos de agujeros negros, una tarea que no es simple. En los últimos cincuenta años desde que Albert Einstein formulara sus primeras teorías sobre los mismos han aparecido diversas formas de traducir cómo se entiende un agujero negro matemáticamente, pero la novedad que introduce la investigación publicada por estos tres autores radica en que es un modelo general, “más amplio que los existentes hasta ahora, y por tanto permite incrementar el espectro de estudio y consecuentemente estudiar la presencia de agujeros negros en nuevas regiones”, explica el profesor Herrera. 

El modelo matemático publicado, que conjuga diferentes formulaciones sobre el espacio-tiempo,  está basado en la idea de que determinar qué región pertenece al agujero negro se puede hacer determinando qué regiones del espacio “escapan” del mismo. Lo que han hecho Herrera, Flores y Silva, pues, es definir una región lejana del agujero negro “infinito luz”, según explica Herrera, que permita determinar desde qué regiones del espacio es posible alejarse tanto como se quiera del centro del agujero negro. 

Silva, IPCE; Flores, JL; Herrera, J. A novel notion of null infinity for c-boundaries and generalized black holes. JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS DOI: 10.1007/JHEP09(2018)123

 

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