Esta historia fue actualizada el 23 de agosto a las 9:20 a.m. E.T.
No estamos viviendo en el primer universo. Había otros universos, en otros eones, antes del nuestro, dijo un grupo de físicos. Como el nuestro, estos universos estaban llenos de agujeros negros. Y podemos detectar rastros de esos agujeros negros muertos hace mucho tiempo en el fondo cósmico de microondas (CMB), la radiación que es un remanente del nacimiento violento de nuestro universo.
Al menos, esa es la visión un tanto excéntrica del grupo de teóricos, incluido el destacado físico matemático de la Universidad de Oxford Roger Penrose (también un importante colaborador de Stephen Hawking). Penrose y sus acólitos abogan por una versión modificada del Big Bang.
En Penrose y en la historia del espacio y el tiempo de los físicos con inclinaciones similares (que llaman cosmología cíclica conforme, o CCC), los universos burbujean, se expanden y mueren en secuencia, con agujeros negros de cada uno dejando huellas en los universos que siguen. Y en un nuevo artículo publicado el 6 de agosto en la revista de preimpresión arXiv, Penrose, junto con el matemático de la Universidad Estatal de Nueva York Maritime College Daniel An y el físico teórico de la Universidad de Varsovia Krzysztof Meissner, argumentaron que esos rastros son visibles en los datos existentes del CMB .
An explicó cómo se forman y sobreviven estos rastros de un eón al siguiente.
"Si el universo sigue y sigue y los agujeros negros se tragan todo, en cierto punto, solo vamos a tener agujeros negros", dijo a Live Science. Según la teoría más famosa de Hawking, los agujeros negros pierden lentamente parte de su masa y energía con el tiempo a través de la radiación de partículas sin masa llamadas gravitones y fotones. Si existe esta radiación de Hawking, "lo que sucederá es que estos agujeros negros se reducirán gradualmente, gradualmente".
En cierto punto, esos agujeros negros se desintegrarían por completo, dijo An, dejando al universo una sopa sin masa de fotones y gravitones.
"Lo que pasa con este período de tiempo es que los gravitones y fotones sin masa realmente no experimentan el tiempo o el espacio", dijo.
Los gravitones y los fotones, los viajeros sin velocidad de luz sin masa, no experimentan el tiempo y el espacio de la misma manera que nosotros, y todos los demás objetos masivos y de movimiento más lento en el universo. La teoría de la relatividad de Einstein dicta que los objetos con masa parecen moverse más lentamente a medida que se acercan a la velocidad de la luz, y las distancias se desvían desde su perspectiva. Los objetos sin masa como los fotones y los gravitones viajan a la velocidad de la luz, por lo que no experimentan tiempo ni distancia en absoluto.
Entonces, un universo lleno solo de gravitones o fotones no tendrá ningún sentido de lo que es el tiempo o lo que es el espacio ", dijo An.
En ese punto, algunos físicos (incluido Penrose) argumentan que el vasto universo vacío posterior al agujero negro comienza a parecerse al universo ultra comprimido en el momento del Big Bang, donde no hay tiempo ni distancia entre nada.
"Y luego comienza de nuevo", dijo An.
Entonces, si el nuevo universo no contiene ninguno de los agujeros negros del universo anterior, ¿cómo podrían esos agujeros negros dejar rastros en el CMB?
Penrose dijo que los rastros no son de los agujeros negros en sí mismos, sino de los miles de millones de años que esos objetos gastaron poniendo energía en su propio universo a través de la radiación de Hawking.
"No es la singularidad del agujero negro", o su cuerpo físico real, le dijo a Live Science, "sino la ... radiación completa de Hawking del agujero a lo largo de su historia".
Esto es lo que eso significa: todo el tiempo que un agujero negro pasa disolviéndose a través de la radiación de Hawking deja una marca. Y esa marca, hecha en las frecuencias de radiación de fondo del espacio, puede sobrevivir a la muerte de un universo. Si los investigadores pudieran detectar esa marca, entonces los científicos tendrían razones para creer que la visión CCC del universo es correcta, o al menos no definitivamente errónea.
Para detectar esa débil marca contra la ya débil y confusa radiación del CMB, dijo An, realizó una especie de torneo estadístico entre parches de cielo.
Tomó regiones circulares en el tercio del cielo donde las galaxias y la luz de las estrellas no abruman al CMB. Luego, destacó las áreas donde la distribución de las frecuencias de microondas coincide con lo que se esperaría si existieran los puntos de Hawking. Dijo que esos círculos "competían" entre sí, para determinar qué área casi coincidía con los espectros esperados de los puntos de Hawking.
Luego, comparó esos datos con datos falsos de CMB que generó al azar. Este truco estaba destinado a descartar la posibilidad de que esos "puntos de Hawking" tentativos podrían haberse formado si el CMB fuera completamente aleatorio. Si los datos CMB generados aleatoriamente no pudieran imitar esos puntos de Hawking, eso sugeriría fuertemente que los puntos de Hawking recientemente identificados eran de hecho de agujeros negros de eones pasados.
Esta no es la primera vez que Penrose ha sacado un documento que parece identificar puntos de Hawking de un universo pasado. En 2010, publicó un artículo con el físico Vahe Gurzadyan que hizo una afirmación similar. Esa publicación provocó críticas de otros físicos, al no poder convencer a la comunidad científica en gran medida. Dos documentos de seguimiento (aquí y aquí) argumentaron que la evidencia de los puntos de Hawking que Penrose y Gurzadyan identificaron era en realidad el resultado de un ruido aleatorio en sus datos.
Aún así, Penrose presiona hacia adelante. (El físico también ha argumentado, sin convencer a muchos neurocientíficos, que la conciencia humana es el resultado de la computación cuántica).
Cuando se le preguntó si algún día los agujeros negros de nuestro universo podrían dejar rastros en el universo del próximo eón, Penrose respondió: "¡Sí, de hecho!"
Nota del editor: una versión anterior de esta historia se refería al CMB como "radiactivo". Es radiación, pero no es radiactiva. La historia ha sido corregida.
