Este no es el primer universo. Han existido otros universos, antes que el nuestro, opinan un grupo de físicos. Al igual que el nuestro, estos otros universos poseían muchos agujeros negros. Ahora podemos detectar rastros de esos agujeros negros «muertos» mediante el cosmic microwave background (CMB) (o «fondo cósmico de microondas»), los restos radiactivos del violento nacimiento de nuestro universo.

Al menos, esa es la visión algo excéntrica del grupo de teóricos, incluido el prominente físico matemático Roger Penrose de la Oxford University  (también un importante colaborador de Stephen Hawking). Penrose y sus acólitos abogan por una versión modificada del Big Bang.

Para Penrose los universos burbujean, se expanden y mueren en secuencia, dejando los rastros de agujeros en los universos que siguen. Y en un nuevo artículo publicado el 6 de agosto en el sitio de pre-impresión arXiv, Penrose, junto con el matemático de la State University of New York Maritime College, Daniel An y el físico teórico de la University of Warsaw Krzysztof Meissner, argumentaron que esos rastros son visibles en los datos existentes del CMB.

Una imagen del fondo cósmico de microondas. Crédito: ESA and the Planck Collaboration

Explicó cómo estas huellas se forman y sobreviven de un eón al siguiente.

Penrose dijo:

Si el universo sigue y sigue y los agujeros negros engullen todo, en cierto punto, solo vamos a tener agujeros negros”.

Según la teoría más famosa de Hawking, los agujeros negros pierden lentamente parte de su masa y energía a lo largo del tiempo a través de la radiación de partículas sin masa llamadas gravitones y fotones. Si existe esta radiación de Hawking, «entonces lo que sucederá es que estos agujeros negros se reducirán gradualmente».

En cierto punto, esos agujeros negros se desintegrarían por completo, dijo An, dejando al universo como una sopa sin masa de fotones y gravitones.

Lo que pasa en este período de tiempo es que los gravitones y fotones sin masa realmente no experimentan tiempo ni espacio”.

Gravitones y fotones, viajeros a la velocidad de la luz sin masa, no experimentan el tiempo y el espacio de la misma forma que nosotros, y todos los otros objetos masivos y de movimiento más lento en el universo, lo hacemos. La teoría de la relatividad de Einstein dicta que los objetos con masa parecen moverse a través del tiempo más lentamente a medida que se aproximan a la velocidad de la luz, y las distancias se vuelven sesgadas desde su perspectiva. Objetos como fotones y gravitones viajan a la velocidad de la luz, por lo que no experimentan tiempo o 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 espacio, dijo An.

En ese punto, algunos físicos (incluido Penrose) argumentan que el vasto universo vacío y post-agujero negro comienza a parecerse al universo ultracomprimido en el momento del Big Bang, donde no hay tiempo ni distancia entre nada.

Penrose argumenta que el vasto universo vacío y post-agujero negro comienza a parecerse al universo ultracomprimido en el momento del Big Bang.

«Y luego comienza todo 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 las huellas no son de los agujeros negros en sí mismos, sino de los miles de millones de años que esos objetos gastaron en poner energía en su propio universo a través de la radiación de Hawking.

Huellas de otros universos

Esto es lo que eso significa: todo el tiempo que un agujero negro pasó disolviéndose a través de la radiación Hawking dejó 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 esta visión del universo es correcta, o al menos no definitivamente incorrecta.

Para detectar esa marca tenue contra la ya débil y confusa radiación del CMB, An dijo, ejecutó una especie de torneo estadístico entre parches de cielo.

An tomó regiones circulares en el tercio del cielo donde las galaxias y la luz de las estrellas no abruman al CMB. Luego, resaltó las áreas donde la distribución de las frecuencias de microondas que coinciden con lo que se esperaría si existieran puntos de Hawking. Hizo que esos círculos «compitieran» entre sí, para determinar qué área que coincida más con los espectros esperados de los puntos de Hawking.

Luego, comparó esos datos con datos falsos de CMB que generó al azar. Este truco tenía la intención de descartar la posibilidad de que esos «puntos Hawking» tentativos se pudieran haber formado si el CMB fuera completamente aleatorio. Si los datos de CMB generados aleatoriamente no pudieran imitar esos puntos de Hawking, eso sugeriría fuertemente que los puntos de Hawking recién identificados eran de hecho agujeros negros de eones anteriores.

El físico Roger Penrose.

Esta no es la primera vez que Penrose ha publicado un documento que parece identificar los 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 lograr convencer a la comunidad científica en general. Dos documentos de seguimiento (aquí y aquí) argumentaban que la evidencia de los puntos de Hawking que Penrose y Gurzadyan identificaron era, de hecho, el resultado de un ruido aleatorio en sus datos.

Aún así, Penrose siguió 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 los agujeros negros de nuestro universo podrían algún día dejar huellas en el universo del próximo eón, Penrose respondió: «¡Sí, de hecho!»

El estudio científico ha sido publicado en el sitio de pre-impresión arXiv.org.