Si te encuentras en la desafortunada situación de orbitar un agujero negro, es posible que tengas un viaje vertiginoso e impredecible. A medida que cambia la forma del agujero negro, también lo hace su perfil gravitacional.
Como no estás orbitando un esférico agujero negro, ya no puede esperar tener una órbita aburrida y predecible; tu órbita se volverá salvaje y caótica, aparentemente aleatoria. Sin embargo, parece que hay una constante subyacente en el caos, y lo que es más, parece que esta constante también se ha observado en un sistema más peatonal: un cuerpo de tres cuerpos. Sistema newtoniano. Entonces, ¿cuál es el enlace? Los físicos no están seguros…
Cuando una estrella masiva agota su combustible, puede colapsar sobre sí misma para crear un agujero negro (después de una emocionante acción de supernova). Se espera que se mantenga el momento angular de la estrella original, produciendo un agujero negro que gira rápidamente. Si el agujero negro "no tiene pelo" (es decir, no tiene carga eléctrica), el campo gravitacional depende únicamente de su masa y giro. Si hay una deformación debido al giro, el campo gravitacional cambia, enviando cualquier cuerpo en órbita (como una estrella de neutrones) en una loca montaña rusa.
En un nuevo artículo de Clifford Will de la Universidad de Washington en St. Louis, el físico entusiasmado describe el escenario. "Las órbitas se vuelven locas: giran y giran, son increíblemente complejas. Es fantástico", Dice Will.
Sin embargo, el físico Brandon Carter descubrió una constante matemática en 1968, mostrando que estas órbitas aparentemente caóticas son predecibles, y que incluso se aplica a las órbitas alrededor del espacio-tiempo extremadamente deformado. "Los agujeros negros tienen esta constante adicional que restaura la regularidad de las órbitas.", Comenta Saul Teukolsky de la Universidad de Cornell. "Es un misterio. En cualquier otra situación en la que tengamos estas constantes adicionales, tenemos simetría. Pero no hay simetría para un agujero negro en órbita, por eso se lo considera un milagro..”
En pocas palabras, los físicos no tienen idea de por qué la constante de Carter podría surgir de la descripción de la Relatividad General de un agujero negro giratorio. Ahora, para hacer el problema aún más desconcertante, Will llevó a cabo una simulación clásica (newtoniana) de 2 cuerpos con una órbita de un tercer cuerpo. De nuevo, apareció la misma constante. Parece que hay algo especial en la previsibilidad de una órbita alrededor de esta configuración de agujero negro.
Teukolsky, quien trabajó en problemas similares para su Ph.D. en 1970, sigue desconcertado por estos resultados. Sin embargo, Will continúa investigando el problema, incluyendo un término para arrastrar el marco del agujero negro. En esta situación, el agujero negro giratorio arrastrará el espacio-tiempo a su alrededor, "pliegues" (u ondulaciones) en el espacio-tiempo se tirarán con la dirección del giro. En este caso, la constante de Carter desaparece, solo para regresar cuando se agregan términos de orden superior a las ecuaciones.
Todo esto significa una de dos cosas. O bien es simplemente un artefacto en las matemáticas, una curiosidad que eventualmente se eliminará de las ecuaciones. Sin embargo, existe una posibilidad tentadora de que estemos viendo una característica de los exóticos agujeros negros giratorios, donde la configuración del tejido del espacio-tiempo circundante puede permitir que una órbita predecible salga del caos aparente ...
Fuente: Science News
Aquí hay un artículo sobre la radiación del cuerpo negro.
