Físicos de Columbia y la Universidad Adolfo Ibáñez identifican un proceso teórico que podría ayudar a explicar fenómenos extremos como la colisión de agujeros negros.
Una investigación de físicos de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos, y la Universidad Adolfo Ibáñez, en Chile, plantea que las estructuras de los campos gravitatorios pueden romperse y reconectarse bajo determinadas condiciones, en un proceso denominado «reconexión gravitatoria» que permitiría transferir energía del campo gravitatorio a la materia.
El estudio, publicado en la revista científica Physical Review D, fue desarrollado por Luca Comisso, investigador de los departamentos de Astronomía y Física de Columbia, y Felipe A. Asenjo, de la Universidad Adolfo Ibáñez.
La propuesta establece una analogía entre este fenómeno y la reconexión magnética que ocurre en los plasmas, cuando las líneas de los campos magnéticos se rompen y vuelven a unirse en una configuración diferente, liberando energía. Este mecanismo está relacionado con fenómenos como las erupciones solares.
Una nueva interpretación de las ecuaciones de Einstein
Los investigadores explican que la reconexión gravitatoria presenta características geométricas distintas de su equivalente magnético, debido a que el espacio-tiempo descrito por las ecuaciones de Albert Einstein tiene cuatro dimensiones.
Mientras la reconexión magnética involucra líneas de campo, en el caso de la gravedad se producen estructuras matemáticas semejantes a láminas, que pueden cambiar sus conexiones y permitir la transferencia de energía hacia la materia.
Para llegar a esta interpretación, Comisso y Asenjo reformularon las ecuaciones de Einstein mediante variables matemáticas diferentes, aunque equivalentes a las originales. Esta representación presenta similitudes con las ecuaciones utilizadas para estudiar los plasmas, lo que permitió aplicar herramientas de esa disciplina al análisis de la gravedad.
El trabajo se apoya en una investigación anterior publicada en Physical Review Letters, que identificó restricciones fundamentales sobre la manera en que el espacio-tiempo puede curvarse, estirarse y evolucionar.
Posibles aplicaciones en el estudio de agujeros negros
El hallazgo podría contribuir a comprender fenómenos astrofísicos extremos, especialmente las colisiones de agujeros negros, donde la intensa gravedad produce grandes distorsiones del espacio-tiempo.
Actualmente, los científicos recurren a simulaciones realizadas mediante supercomputadoras para estudiar estos acontecimientos y predecir las señales de ondas gravitacionales que pueden detectar instrumentos como LIGO (Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser).
La reconexión gravitatoria podría aportar nuevas herramientas para identificar patrones del comportamiento del espacio-tiempo y estimar la energía liberada durante estos procesos.
Sin embargo, los autores subrayan que se trata de un descubrimiento teórico. El próximo paso será investigar cómo podría desarrollarse en escenarios astrofísicos concretos y determinar si produce efectos medibles en las ondas gravitacionales.
La investigación recibió apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias y la NASA.
Fuente: Estudio plantea que los campos gravitatorios pueden romperse y reconectarse se publicó en diariodigital.com.do
