Una explosión final?

LA EXPLOSIÓN FINAL

Aunque extremadamente lenta, la evaporación de un agujero negro no dura eternamente. Con el tiempo, la masa disminuye, la temperatura aumenta, por tanto, también la velocidad de evaporación. Cuando la masa comienza a ser muy baja, la temperatura aumenta rápidamente y la evaporación alcanza una velocidad fulminante. Por último, el proceso se termina con una explosión que marca la desaparición del agujero negro.

La duración total del fenómeno de evaporación depende de la masa del cuerpo en cuestión. Cuanto más grande es un agujero negro, más bajas son su temperatura y velocidad de evaporación, así pues, más grande es su duración de vida. Se considera así que los agujeros negros de residuos de estrellas desaparecerán de aquí a 1065 años (la cifra 1 seguida de 65 ceros), los agujeros negros supermasivos en 1090 años y los más masivos en 10100 años.

Después del período de desaparición de las galaxias y cúmulos, el fenómeno más destacado en el futuro del Universo será la evaporación de los agujeros negros.

La relatividad general describe los agujeros negros como cuerpos de los cuales nada puede escaparse, ni la materia ni la luz, lo que implica que su masa sólo puede aumentar con el tiempo. Sin embargo, en los años setenta, el astrofísico británico Stephen Hawking mostró que esta visión no es correcta. Al contrario, un proceso cuántico que involucra las partículas virtuales puede muy bien hacer disminuir la masa de un agujero negro.

LA EVAPORACIÓN DE UN AGUJERO NEGRO

Imaginemos que un electrón virtual y su antipartícula surgen del vacío y aparecen cerca del rayo de Schwartzschild de un agujero negro. Es totalmente posible que el electrón se hunda muy rápidamente en el agujero negro y desaparezca allí, pero que su antipartícula consiga escapar de la trampa. En este caso, el antiélectron virtual, que habría debido destruirse rápidamente con su compañero, no está ya en condiciones de hacerlo. Va, pues, a vagar un cierto tiempo y terminar por encontrar otro electrón virtual creado en circunstancias similares. En este momento, las dos partículas pueden destruirse y dar nacimiento a fotones.

El proceso precedente conduce, a partir de partículas virtuales nacidas temporalmente de una fluctuación de energía, a fotones bien reales que poseen una energía ordinaria. Esto puede, a primera vista, parecer contrario a las leyes de la física, ya que la energía se crea a partir de la nada. De hecho, Stephen Hawking mostró que este no es el caso. Entre su creación y aniquilación, las partículas virtuales pueden entrar en el mundo real, ya que roban un poco de energía gravitacional al agujero negro. Para este último, el proceso se traduce por una ligera disminución de energía, así pues, de masa, de ahí el nombre de evaporación.