Un nuevo estudio afirma que el Big Bang ocurrió dentro de un agujero negro

Estudiar la historia y la evolución del universo es uno de los principales objetivos de la Cosmología, pero también supone un reto. Este campo ha avanzado considerablemente en los últimos años, especialmente con los datos del telescopio James Webb, pero aún presenta algunos misterios. Preguntas como qué ocurrió en el momento exacto tras el Big Bang, qué son la materia oscura y la energía oscura, y la singularidad inicial del universo siguen sin respuestas definitivas.

En los últimos años, una hipótesis ha llamado la atención: la idea de que nuestro universo se encuentra dentro de un agujero negro. Recientemente, se ha demostrado que la rotación de las galaxias podría indicar que habitamos un agujero negro. Además, existen modelos que sugieren que el Big Bang no fue el comienzo, sino un evento dentro de un universo mayor. Un ejemplo sería que la formación de un agujero negro en este universo mayor podría dar origen a otros universos, incluido el nuestro.

Un artículo publicado en Physical Review D investigó esta hipótesis, proponiendo que el Big Bang se produjo a partir de un colapso gravitacional que formó un agujero negro en un universo más amplio. Los autores vinculan la idea de una singularidad del Big Bang con las singularidades de los agujeros negros. Esta perspectiva ofrece una nueva forma de comprender cómo se conectan las singularidades y qué son.

Misterios de la cosmología

El Modelo Estándar de Cosmología, que describe la evolución del universo desde el Big Bang, aún plantea algunas preguntas abiertas. Quizás la pregunta más famosa e importante sea qué es la energía oscura. Esta energía oscura representaría aproximadamente el 70 % de la composición del universo y es responsable de la expansión acelerada del espacio-tiempo. Descubrir qué es la energía oscura explicaría la mayor parte del universo.

Además de la energía oscura, la naturaleza de la materia también es un misterio, ya que la materia oscura representa otro 25 % del universo. La mayor parte del universo sigue siendo un misterio dentro del Modelo Estándar. E incluso el 5 % de la materia visible plantea algunas preguntas, como el problema de la antimateria, que intenta comprender por qué existe un desequilibrio en la cantidad de materia y antimateria en el universo.

¿Qué es la singularidad?

Otro misterio es qué es una singularidad. Una singularidad se describe como un punto en el espacio-tiempo donde las magnitudes que describen el campo gravitacional se vuelven infinitas o indefinidas. Para describir el espacio-tiempo con la Teoría de la Relatividad General, encontramos que el Big Bang es una singularidad inicial. Un punto donde toda la materia y la energía se concentraron con una densidad y temperatura infinitas.

Además del Big Bang, también existen singularidades dentro de los agujeros negros. Cuando una estrella masiva colapsa bajo su propia gravedad, se contrae hasta un punto de densidad infinita, formando una singularidad. Esta singularidad no es directamente observable porque se encuentra alrededor de un horizonte de sucesos del que ni siquiera la luz puede escapar.

Big Bang dentro de un universo

Dado que las singularidades siguen siendo un misterio en la Física y la Cosmología, la existencia de la singularidad inicial y los agujeros negros no está bien conectada. Un nuevo modelo propone una solución al justificar que el colapso gravitacional que forma estas singularidades puede dar origen a un universo. Este modelo afirma que el colapso podría revertirse en una especie de «rebote».

Este rebote daría lugar a un nuevo Universo y produciría las dos fases de expansión acelerada que observamos: inflación y energía oscura. Según los autores de este nuevo modelo, estos fenómenos no estarían impulsados por campos hipotéticos, sino por la propia Física que describe este rebote. Además, esto explicaría cómo la singularidad del universo puede asociarse con la singularidad de los agujeros negros.

Evidencia del Big Bang

La teoría del Big Bang está bien establecida en física, con sólidas evidencias que la respaldan. Las principales evidencias son la expansión del universo y la radiación de fondo cósmico de microondas (CMB). La expansión muestra que las galaxias se alejan entre sí proporcionalmente a su distancia, lo que indica que el universo era más pequeño y denso en el pasado.

El CMB se considera la principal evidencia del Big Bang. Es una radiación uniforme que llena todas las direcciones que observamos en el universo y se interpreta como un eco del Big Bang. Representa la primera luz que pudo viajar libremente por el espacio, aproximadamente 380.000 años después del Big Bang, cuando el universo se enfrió lo suficiente como para que se formaran los átomos.

Referencia de la noticia:

Gaztañaga et al. 2025 Gravitational bounce from the quantum exclusion principle Physical Review D