Físicos han confirmado «observacionalmente» el teorema del área de Hawking por primera vez, utilizando observaciones de ondas gravitacionales.
Una ley central para los agujeros negros predice que el área de sus horizontes de sucesos, el límite más allá del cual nada puede escapar, nunca debería encogerse. Esta ley es el teorema del área de Hawking, que lleva el nombre del físico Stephen Hawking, quien derivó el teorema en 1971. Su confirmación se publica 50 años después en Physical Review Letters.
En el estudio, los investigadores analizan más de cerca GW150914, la primera señal de onda gravitacional detectada por el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO), en 2015. La señal fue el producto de dos agujeros negros inspiradores que generaron un nuevo agujero negro, junto con una enorme cantidad de energía que ondeaba a través del espacio-tiempo como ondas gravitacionales.
Si se cumple el teorema del área de Hawking, entonces el área del horizonte del nuevo agujero negro no debería ser menor que el área total del horizonte de sus agujeros negros originales. En el nuevo estudio, los físicos volvieron a analizar la señal de GW150914 antes y después de la colisión cósmica y encontraron que, de hecho, el área total del horizonte de eventos no disminuyó después de la fusión, un resultado que informan con un 95 por ciento de confianza.
Sus hallazgos marcan la primera confirmación observacional directa del teorema del área de Hawking, que ha sido probado matemáticamente pero nunca observado en la naturaleza hasta ahora. El equipo planea probar futuras señales de ondas gravitacionales para ver si podrían confirmar aún más el teorema de Hawking o ser un signo de una nueva física que dobla las leyes.
«Es posible que haya un zoológico de diferentes objetos compactos, y si bien algunos de ellos son los agujeros negros que siguen las leyes de Einstein y Hawking, otros pueden ser bestias ligeramente diferentes», dice en un comunicado el autor principal Maximiliano Isi, becario postdoctoral Einstein de la NASA en el Instituto Kavli de Astrofísica e Investigaciones Espaciales del MIT. «Entonces, no es como si hicieras esta prueba una vez y se acabó. Haz esto una vez, y es el comienzo».
