AGUJEROS BLANCOS

( Categoría = Prototipos de agujero negro )

Siguiendo la dinámica del numero anterior de la saga EXTRASOLAR, las Singularidades gravitacionales, hoy les escribiremos a cerca de otro tipo de singularidad, los agujeros blancos, que son a grandes rasgos, los antagonistas de los agujeros negros.

Según las teorías actuales más establecidas, la singularidad del Big Bang dio origen a todo el universo conocido, que incluye el espacio, el tiempo y toda forma de materia. Otro tipo de singularidad, corresponde a la de los agujeros negros, que son regiones del espacio donde el tejido espacio-temporal se enrosca sobre un punto infinitesimalmente pequeño y denso, en el cual todas las partículas colindantes son arrastradas hacia ella a la velocidad de la luz hasta que se desintegran en quarks desconfinados y dejan de existir como tal.
Estos lugares del espacio son muy interesantes por diversas causas, entre otras, ya que son posibles distintivos de la anti-materia, que son las mismas partículas de la naturaleza pero con carga polar opuesta.

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Pues bien, si se analizan en detalle las ecuaciones de las que se derivan las propiedades relativistas de Einstein, vamos a encontrar siempre que “teóricamente” existe una solución simétrica para cada una de ellas, es decir, así como tenemos la idea de que para la materia existe la antimateria, o que lo opuesto al blanco es el negro, de igual manera podemos deducir teóricamente que debe de existir algo que posea características completamente opuestas a la del objeto en cuestión. Esto resumidamente significa, que uno puede tomar cualquier solución a las ecuaciones e imaginar que el tiempo fluye a la inversa en lugar de hacia delante, y obtendrá otro grupo de soluciones a las ecuaciones igualmente válidas. Aplicando esta regla a la solución matemática que describe a los agujeros negros, se obtiene un agujero blanco.

Puesto que un agujero negro es una región del espacio de la cual nada puede escapar, la versión opuesta es una región del espacio hacia la cual nada puede caer, por lo tanto, un agujero negro sólo puede tragarse las cosas y un agujero blanco sólo puede escupirlas. Los agujeros blancos son una solución matemática perfectamente válida a las ecuaciones de la relatividad general, pero eso no significa que realmente exista uno en la naturaleza, como tantas otras cosas que “podrían existir matemáticamente”, pero cuya verificación en la realidad no ha sido constatada.

Durante la década de los 70 se sugirió que los cuásares o galaxias activas podían ser agujeros blancos, aunque más tarde se descartó ya que los agujeros blancos debían ser mucho más inestables. La inestabilidad de un agujero blanco sería consecuencia de la acumulación de materia y energía a su alrededor que lo acaban llevando al colapso. De esta manera, la tendencia del agujero blanco es convertirse rápidamente en agujero negro.
Es la “teoría de los agujeros blancos tímidos”, como la denomina el físico Paul Halpern. Según Douglas Eardley, del Instituto Tecnológico de California (Caltech), el agujero blanco es tan inestable que su transformación de agujero blanco a negro ocurriría en menos de un abrir y cerrar de ojos. Un agujero blanco un millón de veces mayor que el Sol no sobreviviría más de un minuto, por lo que su detección resulta una tarea titánica que afectará a generaciones de estudiosos. Si tan solo se crearon en los primeros momentos del universo, difícilmente se podrá localizar alguno, pues de momento se desconoce su forma de originarse…

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Estas conclusiones teóricas parten del llamado “radio de Schwarzchild” sobre la curvatura del espacio-tiempo de una masa esférica, especialmente cuando se aplica a un objeto tan denso como un agujero negro. Un objeto que cayera al interior de uno de estos colosos espaciales quedaría detenido en el tiempo. El radio de Schwarzchild vendría a ser como una especie de frontera invisible en una región que se denomina horizonte de sucesos, con singulares propiedades matemáticas, ya que la luz puede cruzarla en una dirección, pero no en la otra, según demostró en 1960 el matemático M. Kruskal, quien elaboró el llamado diagrama de Kruskal y que sirvió en 1965 para elaborar el modelo Kerr-Newman, que dejaría la puerta abierta a pensar en conexiones entre secciones lejanas del universo o lo que es lo mismo, agujeros de gusano.

-“En teoría cualquier cosa que pueda devorar un agujero negro, lo puede escupir un agujero blanco”-, dice Paul Halpern. Ninguna de las teorías propuestas sobre los agujeros negros, sea la relatividad de Einstein, la solución de Schwarzchild, o los túneles de Kerr, rechazan la formación de agujeros blancos. Si un agujero negro hace algo, el blanco ejecuta lo contrario e invertido en el tiempo.

>>> Sepa más sobre los agujeros negros y las singularidades gravitacionales:

A continuación procedemos a explicar alguno de los usos prácticos de la teoría de los agujeros blancos en nuestra comprensión del cosmos:
Dado que en esencia un agujero blanco es como uno negro pero al revés, (un punto de singularidad donde la materia sale expulsada y repelida), algunos científicos han sugerido que la “inflación” previa a la “expansión” del universo, podría haberse dado tras el nacimiento de uno de estos cuerpos celestes.
-“Un agujero blanco emite materia, no la engulle, ¿A caso no es el Big Bang eso?, un punto cuántico que se expande y expulsa materia?, tal vez podría ser dicho agujero blanco el origen de nuestro universo”.- como afirma el popular científico japonés Michio Kaku.

Después de descubrirse la radiación cósmica de fondo, se afirmó que un proceso de inflación había sucedido instantes previos a la expansión, por lo que se especuló más todavía a cerca de este objeto y su relación con el universo o universos.
-“Recientes mediciones y estudios con diversos satélites orbitando a la Tierra en este momento […], coinciden y refutan la idea del multiverso. Un multiverso constaría de muchos otros universos flotando como burbujas en un baño de jabón. En este estado algunas nacen, otras estallan, otras se chocan y dan origen a otras más pequeñas, o en otras palabras, los “Big Bang” podrían estar ocurriendo constantemente, quizás cada Big Bang empieza con un agujero blanco que se expande rápidamente dando origen a un universo bebé”.-, dice Micho.

Todavía no está demostrado que haya universos múltiples (aunque nosotros así lo creemos), ni si fueron creados por los hipotéticos agujeros blancos, pero los científicos han demostrado que algunos tipos de agujeros blancos, difíciles de existir, serían muy inestables. No durarían mucho tiempo e implosionarían en forma de agujero negro.
-“Puede ser que los agujeros blancos tuvieran alguna función durante un tiempo y al ser inestables desaparecieron, pero quizás durante su formación dejaron huella. […] los agujeros blancos son objetos puramente teóricos, pero quien sabe, en algún momento también lo fueron los agujeros negros o los átomos y ahora son una realidad.”

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Posibles afectaciones directamente hacia nosotros:
Estos fenómenos celestes en principio no tienen repercusión directa sobre nosotros, sin embargo emitirían gigantescas cantidades de rayos Gamma, los más poderosos. En 2007 se recibió una explosión de rayos gamma que no se correspondía con la idea de su procedencia. La duración (0,2 milisegundos) indicaba que tenía que haberse formado en una supernova, mas no había tales objetos en el lugar de origen. Actualmente se sugieren dos teorías para explicar el fenómeno y con ésta, GAME las ha explicado ambas.
La primera es la de un agujero blanco naciendo y muriendo. Y la segunda, es la de un Blitzar, el 7º número de la saga, una hipotética estrella de neutrones que mientras llega a la etapa final de su vida, empieza a rotar sobre si misma a una velocidad cercana a la de la luz, provocando una liberación de energía y rayos Gamma casi inigualables.
Es bien sabido que al incidir los rayos gamma en nuestra atmósfera, liberan la misma energía que lo hacen los rayos cósmicos por ejemplo. Estos entre otros, hacen aumentar la nubosidad en general y descomponen partículas complejas, como por ejemplo el Ozono.
Haría falta un gran impacto y desde muy cerca para que esto ocurriera, cosa imposible de hacer por ninguno de los Blitzars conocidos (solo 4-5), así que solo un objeto desconocido y nuevo podría llegar a hacerlo.

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Versión original = cristian@meteorologiaespacial.es
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English version = fatima@meteorologiaespacial.es

16 – WHITE HOLES

(Category = Black hole Prototypes)

Following the dynamics of the previous number of EXTRASOLAR saga, the gravitational singularities, this time we talk about another kind of singularity, the white holes, which are roughly antagonists of black holes.

According to the current theories, the singularity of the Big Bang gave rise to the entire known Universe, including space, time and all forms of matter. Another type of singularity corresponds to that of black holes, which are regions of space where the space-time fabric is screwed on an infinitesimally small and dense point where all the surrounding particles are carried to it at the speed of light until they disintegrate in deconfined quarks and cease to exist as such.

These space places are very interesting for various reasons, among others, because they are possible hallmarks of anti-matter, which are the same particles of nature but with opposite polar charge.
If we analyse in detail the equations that arise from the relativistic properties of Einstein, we will always find that there is always “theoretically” a balanced solution for each of them; that is, as we have the idea that to antimatter matter exists, or that the opposite of white is black, just in the same way we can deduce theoretically that there must be something that has completely opposed characteristics to the object in question. This in short means that one can take any solution to the equations and imagine that time flows in reverse instead of forward, and one will get another group of solutions to the equally valid equations. Applying this rule to the mathematical solution that describes a black hole, a white hole is obtained.

A black hole is a region of space from which nothing can escape. The opposite version is a region of space into which nothing can fall. Therefore, a black hole can only swallow things and a white hole can only spit them. White holes are a perfectly valid mathematical solution to the equations of general relativity, but that does not mean that one actually exists in nature, like so many other things that they “could be mathematically” but which verifications in reality has not been proven.

During the 70s it was suggested that quasars or active galaxies could be white holes, although later this ideas was discarded because white holes should be much more volatile. The instability of a white hole would result from the accumulation of matter and energy around it that ends up leading to collapse. Thus, the tendency of the white hole is quickly turn into a black hole.
It is the “theory of the shy white holes” called by the physicist Paul Halpern. According to Douglas Eardley of the California Institute of Technology (Caltech), the white hole is so unstable that its transformation from white to black hole would occur in less than the blink of an eye. A white hole a million times greater than the Sun would not survive more than a minute, so their detection is a titanic task that will affect generations of scholars. If only they were created in the first moments of the Universe, we will can hardly find any of them, because till now we don’t know the way they originate themselves.

 

These theoretical conclusions are based on the called “Schwarzschild radius” on the curvature of space-time of a spherical mass, especially when it is applied to an object as dense as a black hole. An object that fell into one of these space giants would remain frozen in time. The Schwarzschild radius would be like an invisible border in a region called event horizon, with unique mathematical properties, because the light can cross it in one direction but not the other one, as demonstrated in 1960 by the mathematician M. Kruskal, who developed the Kruskal diagram and also, it served in 1965 to develop the Kerr-Newman model, which would open the door to think about connections between distant parts of the Universe or what it is the same, wormholes. -“In theory anything that can devour a black hole, it can be spitted by a white hole” – says Paul Halpern. None of the proposed theories about black holes: Einstein’s relativity, Schwarzschild’s solution and Kerr tunnels reject the formation of white holes. If a black hole does something, the white one does the opposite and inverted in time.


Then we proceed to explain some of the practical applications of the theory of white holes in our understanding of the cosmos:
Essentially a white hole is like a black one but in reverse (a singularity point where matter is ejected and repelled). Some scientists have suggested that the “inflation” prior to the “expansion” of the Universe could have given after the birth of one of these celestial objects.-“A black hole emits matter, not swallows it. Is it the Big Bang? Is this a quantum point that expands and expels matter? The origin of our Universe could perhaps be called white hole” – as Japanese Michio Kaku says.

After discovering the background cosmic radiation, it was stated that a process of inflation had happened moments before the expansion, so there was even more speculation about this object and its relationship with the Universe or universes.

-“Recent measurements and studies with various satellites orbiting the Earth at this time […], match and refute the idea of a multiverse. A multiverse would consist of many other universes floating like bubbles in bath soap. In this state some of them are born, others explode, others collide and give birth to smaller ones, or in other words, the “Big Bang” could be constantly happening. Perhaps every Big Bang begins with a black hole which rapidly expands giving rise to a baby universe” – said Micho.

It is not yet proven that if there are or not multiple universes (although we believe in them), or if they were created by the hypothetical white holes, but scientists have demonstrated that some types of white holes, that are difficult to exist, would be very unstable. They would not last long time and would implode in a black hole form.

– “It may be that white holes had any role for a period of time and due to their instability they disappeared, but perhaps during their formation they left their mark […] White holes are purely theoretical objects, but who knows, at some point time black holes or atoms they were theoretical too and now they are a reality. ”

 

Possible damages directly to us:

At first, these celestial phenomena have no direct impact on us, however they would emit huge amounts of Gamma rays, the most powerful ones. In 2007 we received an explosion of gamma rays that did not correspond with the idea of its origin. The duration (0.2 milliseconds) indicated that it had to be formed in a supernova, but there were not such objects in the place of origin. Nowadays two theories are suggested to explain the phenomenon and with this one, GAME has explained both of them.

The first one is the one about a black hole being born and dying. And the second one is about a Blitzar, the 7th catalog number. That is a hypothetical star that meanwhile it reaches the final stage of its life, it starts to rotate on itself at a speed close to that of light, causing a release of energy and Gamma rays almost unbeatable. It is well known that when Gamma rays influence our atmosphere, they release as much energy as they do cosmic rays for example. These, among others, generally increase cloudiness and decompose complex particles such as ozone.

It would be necessary a great impact and closer in order this to happen, which impossible to do by any known Blitzars (only 4-5) thing, so that only a new object unknown and new could even make it.

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