¿Puede un agujero negro partirse en dos? La física casi lo impide, salvo si gira a una velocidad extrema
Aunque los agujeros negros suelen crecer al fusionarse, un nuevo estudio teórico explora la posibilidad inversa: que uno se divida en varios más pequeños. La rotación extrema y las dimensiones adicionales podrían ser claves.
Los agujeros negros suelen imaginarse como objetos solitarios, pero también pueden encontrarse, colisionar y fusionarse para formar otros todavía más masivos. Ahora bien, ¿podría suceder lo contrario? ¿Es posible que uno se divida y origine dos o más agujeros negros pequeños?
Esta posibilidad fue analizada por investigadores de la Universidad del Sur de Dinamarca en un estudio teórico publicado el 22 de octubre de 2026 en la revista científica Physical Review D. Sus conclusiones indican que, bajo condiciones habituales, una división resulta muy poco probable. Sin embargo, ciertos escenarios extremos podrían permitirla.
Por ahora, no existe evidencia observacional de que un agujero negro se haya dividido.
La entropía, una de las claves para entender el fenómeno
La principal dificultad está relacionada con la entropía, una propiedad física que describe las posibles configuraciones microscópicas de un sistema.
En términos sencillos, permite comprender qué transformaciones pueden producirse espontáneamente y cuáles encuentran obstáculos termodinámicos.
En un agujero negro que no gira, dividirlo en dos objetos más pequeños reduciría la entropía total. Esto contradice la segunda ley de la termodinámica, que establece que la entropía de un sistema aislado no puede disminuir espontáneamente.
Por lo tanto, la fragmentación estaría prohibida bajo esas condiciones. Sin embargo, la situación podría cambiar cuando interviene otro factor: la rotación.
La rotación extrema podría cambiar las reglas
Un agujero negro que gira rápidamente posee energía asociada a ese movimiento, lo que modifica las condiciones físicas que determinan si podría fragmentarse.
Los científicos describen esta transformación mediante una geometría denominada topología de pantalones (pair-of-pants topology). La analogía representa un agujero negro original que se ramifica en dos objetos independientes, como una abertura que se divide en las dos piernas de un pantalón.
Pero existe una condición fundamental: los nuevos agujeros negros deben poder alejarse entre sí, en lugar de volver a acercarse y fusionarse.
Al incorporar este requisito a los cálculos, las posibilidades de fragmentación se reducen considerablemente. Según Sannino, el escenario solo parece viable para agujeros negros que giren a velocidades próximas al máximo permitido.
¿Y si existen dimensiones adicionales?
La investigación también contempla escenarios más exóticos. Algunas teorías proponen que el universo podría tener dimensiones espaciales adicionales a las tres que experimentamos cotidianamente.
Aunque todavía no fueron detectadas, su existencia modificaría nuestra comprensión de la gravedad y podría alterar el comportamiento de los agujeros negros.
En determinados modelos con dimensiones superiores, estos objetos podrían volverse inestables y comenzar a fragmentarse. En ese contexto, la división sería más probable porque la entropía total podría aumentar, haciendo que el proceso resultara termodinámicamente favorable.
Los investigadores todavía no pueden establecer una probabilidad concreta de que ocurra. Depende, entre otras cuestiones, de cómo se comporte la gravedad más allá de la teoría de la relatividad general de Einstein.
Una posibilidad especialmente interesante involucra a los agujeros negros primordiales, hipotéticos objetos diminutos que podrían haberse formado durante las primeras fracciones de segundo posteriores al Big Bang. Según Sannino, serían más propensos a fragmentarse que los agujeros negros astrofísicos de mayor tamaño.
¿Podríamos detectar alguna vez una fragmentación?
Aunque no existen observaciones que respalden esta hipótesis, los científicos consideran que podría buscarse evidencia indirecta.
Los telescopios capaces de detectar rayos gamma, como el Fermi-LAT de la NASA, podrían ayudar a identificar señales asociadas a diminutos fragmentos de agujeros negros.
Por ahora, la posibilidad de que estos objetos se dividan pertenece al terreno teórico. Sin embargo, estudiarla permite poner a prueba los límites de las leyes físicas conocidas y comprender mejor algunos de los fenómenos más extremos del universo.