Inicio Cosas que pasan Sugieren que ciertas estrellas están anidadas una dentro de otra como matrioshkas

Sugieren que ciertas estrellas están anidadas una dentro de otra como matrioshkas

Una solución recientemente desarrollada para las ecuaciones en el núcleo de la teoría más revolucionaria de Albert Einstein, sugiere que estrellas hipotéticas llamadas «nestares» podrían estar formadas por estrellas gravitacionales (o gravastares) apiladas, al estilo de las famosas muñecas rusas.

Nestar.

Crédito: Daniel Jampolski y Luciano Rezzolla.

El interior de los agujeros negros sigue siendo un enigma para la ciencia. En 1916, el físico alemán Karl Schwarzschild esbozó una solución a las ecuaciones de la teoría de la relatividad general de Albert Einstein, según la cual el centro de un agujero negro consiste en una llamada singularidad —un punto en el que el espacio y el tiempo ya no existen—. Aquí, según la teoría, todas las leyes físicas, incluida la teoría general de la relatividad de Einstein, ya no se aplican; el principio de causalidad se suspende.

Lo anterior constituye un gran inconveniente para la ciencia: después de todo, significa que ninguna información puede escapar de un agujero negro más allá del llamado horizonte de eventos. Esto podría ser una razón por la cual la solución de Schwarzschild no atrajo mucha atención fuera del ámbito teórico durante mucho tiempo, es decir, hasta que se descubrió el primer candidato a agujero negro en 1971, seguido del descubrimiento del agujero negro en el centro de nuestra Vía Láctea en la década de 2000 y, finalmente, la primera imagen de un agujero negro capturada por la Colaboración del Telescopio del Horizonte de Eventos en 2019.

En 2001, Pawel Mazur y Emil Mottola propusieron una solución diferente a las ecuaciones de campo de Einstein que condujo a objetos a los que llamaron estrellas de condensado gravitacional, o «gravastares».

Contrariamente a los agujeros negros, los gravastares tienen varias ventajas desde una perspectiva teórica de astrofísica. Son casi tan compactos como los agujeros negros y exhiben una gravedad en su superficie que es esencialmente igual de fuerte —por lo que se asemejan a un agujero negro para todos los propósitos prácticos—. Por otro lado, los gravastares no tienen un horizonte de eventos, es decir, un límite desde el cual no se puede enviar información, y su núcleo no contiene una singularidad. En cambio, el centro de los gravastares está formado por una energía exótica, oscura, que ejerce una presión negativa a la enorme fuerza gravitatoria que comprime la estrella. Por último, su superficie está representada por una fina capa de materia ordinaria, cuyo grosor se aproxima a cero.

Nestares

Los físicos teóricos Daniel Jampolski y el profesor Luciano Rezzolla de la Universidad Goethe de Frankfurt han presentado ahora una solución a las ecuaciones de la teoría de la relatividad general que describe la existencia de un gravastar dentro de otro gravastar. Han dado a este objeto celestial hipotético el nombre de «nestar» (de la palabra en inglés nested, que significa ‘anidado’).

«El nestar es como una matrioshka, nuestra solución a las ecuaciones permite una serie completa de gravastares anidados», dijo Jampolski. «Mientras que Mazur y Mottola sostienen que el gravastar tiene una capa casi infinitamente delgada compuesta de materia normal, la cáscara del nestar es algo más gruesa: Es un poco más fácil imaginar que algo así podría existir».

«Es genial que incluso 100 años después de que Schwarzschild presentara su primera solución a las ecuaciones de Einstein de la teoría general de la relatividad, todavía sea posible encontrar nuevas soluciones. Es un poco como encontrar una moneda de oro a lo largo de un camino que muchos otros han explorado antes. Desafortunadamente, aún no tenemos idea de cómo se podría crear un gravastar. Pero incluso si los nestares no existen, explorar las propiedades matemáticas de estas soluciones nos ayuda a comprender mejor los agujeros negros», añadió Rezzolla.

El estudio detallando la nueva teoría ha sido publicado en la revista Classical and Quantum Gravity.

Fuente: Goethe. Edición: MP.