Una ecuación para describir la forma de un agujero de gusano

ALAIN/WIKIMEDIA

   MADRID, 16 Oct. (EUROPA PRESS) -

   Un físico ha demostrado cómo describir la forma de cualquier agujero de gusano simétrico: un agujero negro que, en teoría, puede enlazar dos puntos en el espacio-tiempo, según su espectro de ondas.

   La investigación de la Universidad RUDN de Rusia ayudaría a comprender la física de los agujeros de gusano e identificar mejor sus características físicas. El artículo del científico R. Al. Konoplya fue publicado en la revista Physics Letters B.

   Los conceptos modernos del Universo contemplan la existencia de agujeros de gusano, curvaturas inusuales en el espacio y el tiempo. Uno puede imaginar un agujero de gusano como un agujero negro a través del cual se puede ver un punto distante del Universo en cuatro dimensiones.

   Los astrofísicos todavía no pueden determinar con precisión la forma y el tamaño de los agujeros negros, y mucho menos los agujeros de gusano que existen solo en las teorías. El físico de RUDN R.A. Konoplya ha demostrado que la forma de un agujero de gusano aún puede calcularse basándose en las características físicas observables.

   En la práctica, solo se pueden observar las propiedades indirectas de los agujeros de gusano, como el desplazamiento al rojo, un desplazamiento hacia abajo en la frecuencia de las ondas gravitacionales al alejarse de un objeto. Konoplya, del Instituto de Gravitación y Cosmología de RUDN, utilizó suposiciones mecánicas y geométricas cuánticas y demostró que la forma y la masa de un agujero de gusano se pueden calcular basándose en el valor de desplazamiento rojo y el rango de ondas gravitacionales en altas frecuencias.

   Hoy en día, los científicos se ocupan de tareas directas: toman la geometría de un objeto compacto, descubren su rango (el conjunto de frecuencias en las que un agujero de gusano emite ondas gravitacionales) y luego comparan los datos con los resultados experimentales. Después de eso, deciden si los valores observados son similares a los predichos teóricamente. El autor del trabajo sugirió una solución a un problema opuesto: logró determinar la forma de un objeto en función de su espectro visible.

   El físico tomó un modelo matemático de un agujero de gusano Morris-Thorne esféricamente simétrico, un tipo de agujeros negros que no solo une dos puntos en el espacio y el tiempo, sino que teóricamente proporciona movimientos entre ellos. Luego aplicó un modelo matemático existente para describir el cuello de botella del agujero de gusano, el lugar más estrecho entre su entrada y su salida.

   Primero, describió matemáticamente cómo se puede determinar la forma de cualquier agujero de gusano simétrico en función de su rango de onda, y resolvió el llamado problema opuesto en términos generales. Luego, utilizando la aproximación de la mecánica cuántica, estableció una ecuación para calcular una forma geométrica para un caso particular: un agujero de gusano.

   "En términos generales, un enfoque mecánico cuántico conduce a muchas soluciones para la geometría de un agujero de gusano. Nuestro trabajo se puede ampliar de varias maneras. En primer lugar, para evitar fórmulas largas, solo consideramos los campos electromagnéticos. En nuestro trabajo futuro podemos estudiar Otros campos bajo el mismo enfoque. Nuestros resultados también pueden aplicarse a los agujeros de gusano rotativos, siempre que sean lo suficientemente simétricos", dice Konoplya.