¿Puede un agujero negro primordial chocar con la Tierra?

A principios del siglo XX se observó que las ecuaciones de la teoría de la Relatividad General de Einstein no sólo predecían que la gravedad es capaz de curvar la trayectoria de la luz, sino que, además, permitían la existencia de objetos tan masivos y densos que ni siquiera la luz puede escapar a su campo gravitatorio. El aspecto de estos objetos extremos sería el de un disco oscuro, por lo que se les acabó bautizando con el nombre de «agujeros negros» en la década de 1960.

Desde entonces, la existencia de agujeros negros se ha confirmado gracias a la detección de estrellas que orbitan alrededor de objetos muy masivos e «invisibles». Además, los agujeros negros que se han descubierto hasta la fecha sugieren que los hay de dos tipos: los que tienen una masa decenas de veces superior a la del Sol y se forman por el colapso de estrellas muy masivas y los agujeros negros súpermasivos que residen en el centro de las galaxias, con millones o hasta miles de millones de masas solares.

Ahora bien, ¿y si el universo estuviese lleno de agujeros negros mucho más pequeños? ¿Qué pasaría si uno de estos objetos casi indetectables colisionase con la Tierra?

Objetos primordiales

Uno de los descubrimientos astronómicos más sorprendentes de las últimas décadas es el hecho de que el universo parece contener mucha más materia de la que podemos ver tanto por la luz visible que emite como por las demás longitudes de onda. A todo este material invisible se le ha llamado «materia oscura» y se han propuesto varios candidatos que podrían explicar su verdadera identidad, como grandes nubes de gas frío, nuevos tipos de partículas o fallos en la teoría de la relatividad general.

Una de las posibilidades es que la materia oscura que contienen las galaxias esté hecha de grandes cantidades de agujeros negros primordiales. Estos agujeros negros se habrían formado poco después de que tuviese lugar el Big Bang, cuando la densidad de energía en algunas regiones del universo era tan alta como para que se colapsasen bajo su propia gravedad. Aunque los agujeros negros más pequeños que aparecieron en esta época se habrían «evaporado» hace miles de millones de años a través de la emisión de radiación de Hawking, algunos podrían haber acumulado suficiente masa (del orden de, al menos, miles de millones de toneladas y diámetros de menos de un milímetro) como para sobrevivir hasta la actualidad y ser prácticamente indetectables.

La existencia de estos agujeros negros primordiales de momento es hipotética, pero, en caso de detectarse, ¿deberíamos preocuparnos por su posible impacto con la Tierra? Eso es lo que ha intentado averiguar el autor de un nuevo estudio.

Consecuencias para la Tierra

Un agujero negro primordial no «impactaría» con nuestro planeta como lo hace un asteroide. En su lugar, atravesaría la Tierra mientras atrae y absorbe el material que encuentra a su paso. Antes de caer al interior del agujero negro, el material absorbido se arremolinaría alrededor del agujero negro y formaría un disco de acreción, una nube de material incandescente que libera una gran cantidad de calor mientras es engullido a gran velocidad. Este fenómeno, unido al campo gravitatorio terrestre, frenarían el agujero negro mientras atraviesa la Tierra.

El resultado de la interacción entre los dos cuerpos celestes dependería de cuánta velocidad perdiese el agujero negro primordial durante su paso por el interior de nuestro planeta. Si el agujero negro frenase lo suficiente, quedaría atrapado en el interior de la Tierra y absorbería el material que lo rodea hasta que consumir el planeta entero. Pero, si el agujero negro se moviese a una velocidad tan elevada que la Tierra no lo pudiera frenar de manera sustancial, simplemente atravesaría el planeta y volvería a salir al espacio por el lado opuesto. La única consecuencia para la Tierra que tendría este evento es que el agujero negro le transmitiría parte de su energía a nuestro planeta en forma de calor.

Teniendo esto en cuenta, un nuevo estudio intentado estimar cuál es la probabilidad de que un agujero negro primordial (en caso de existir) impacte con la Tierra y la consuma por completo. Y, por suerte, sus cálculos indican que es prácticamente nula, ya que los hipotéticos agujeros negros primordiales que pudiera albergar nuestra galaxia deberían moverse tan deprisa que, en caso de colisionar con la Tierra, la atravesarían de un extremo a otro, con efectos mínimos sobre nuestro planeta.

QUE NO TE LA CUELEN:

• De nuevo: los agujeros negros primordiales son objetos hipotéticos en la actualidad. Pero, incluso aunque existiesen, el hecho de que la Tierra ni ningún otro planeta del sistema solar haya sido consumido por uno de ellos en los 4 500 millones de años que llevan existiendo indicaría que la probabilidad de colisión es extremadamente baja.

REFERENCIAS (MLA):

• Sohrab Rahvar. “Possibility of Primordial black holes Collision with Earth and the Consequences of this Collision”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, volumen 507, número 1, pp. 914–918 (2021).