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En 1963, el<\/span> El matem\u00e1tico Roy Kerr encontr\u00f3 una soluci\u00f3n a las ecuaciones de Einstein que describ\u00eda con precisi\u00f3n el espacio-tiempo fuera de lo que ahora llamamos un agujero negro en rotaci\u00f3n. (El t\u00e9rmino no se acu\u00f1ar\u00eda hasta dentro de unos a\u00f1os m\u00e1s). En las casi seis d\u00e9cadas desde su logro, los investigadores han tratado de demostrar que estos llamados agujeros negros de Kerr son estables. Lo que eso significa, explic\u00f3 J\u00e9r\u00e9mie Szeftel, matem\u00e1tico de la Universidad de la Sorbona, \u00abes que si empiezo con algo que se parece a un agujero negro de Kerr y le doy un peque\u00f1o empuj\u00f3n\u00bb, al lanzarle algunas ondas gravitacionales, por ejemplo, \u00abqu\u00e9 lo que espera, en el futuro lejano, es que todo se asentar\u00e1, y una vez m\u00e1s se ver\u00e1 exactamente como una soluci\u00f3n de Kerr\u201d.<\/p>\n La situaci\u00f3n opuesta, una inestabilidad matem\u00e1tica, \u00abhabr\u00eda planteado un profundo enigma para los f\u00edsicos te\u00f3ricos y habr\u00eda sugerido la necesidad de modificar, en alg\u00fan nivel fundamental, la teor\u00eda de la gravitaci\u00f3n de Einstein\u00bb, dijo Thibault Damour, f\u00edsico del Instituto de Estudios Cient\u00edficos Avanzados. Estudios en Francia.<\/p>\n En un art\u00edculo de 912 p\u00e1ginas publicado en l\u00ednea el 30 de mayo, Szeftel, Elena Giorgi de la Universidad de Columbia y Sergiu Klainerman de la Universidad de Princeton demostraron que los agujeros negros de Kerr que giran lentamente son estables. El trabajo es el producto de un esfuerzo de varios a\u00f1os. La prueba completa, que consta del nuevo trabajo, un art\u00edculo de 800 p\u00e1ginas de Klainerman y Szeftel de 2021, m\u00e1s tres documentos de antecedentes que establecieron varias herramientas matem\u00e1ticas, tiene un total de aproximadamente 2100 p\u00e1ginas en total.<\/p>\n El nuevo resultado \u00abde hecho constituye un hito en el desarrollo matem\u00e1tico de la relatividad general\u00bb, dijo Demetrios Christodoulou, matem\u00e1tico del Instituto Federal Suizo de Tecnolog\u00eda de Z\u00farich.<\/p>\n Shing-Tung Yau, profesor em\u00e9rito de la Universidad de Harvard que recientemente se mud\u00f3 a la Universidad de Tsinghua, fue igualmente elogioso y calific\u00f3 la prueba como \u00abel primer gran avance\u00bb en esta \u00e1rea de la relatividad general desde principios de la d\u00e9cada de 1990. \u201cEs un problema muy dif\u00edcil\u201d, dijo. Sin embargo, hizo hincapi\u00e9 en que el nuevo documento a\u00fan no se ha sometido a una revisi\u00f3n por pares. Pero calific\u00f3 el art\u00edculo de 2021, que ha sido aprobado para su publicaci\u00f3n, como \u00abcompleto y emocionante\u00bb.<\/p>\n Una de las razones por las que la cuesti\u00f3n de la estabilidad ha permanecido abierta durante tanto tiempo es que la mayor\u00eda de las soluciones expl\u00edcitas a las ecuaciones de Einstein, como la que encontr\u00f3 Kerr, son estacionarias, dijo Giorgi. \u201cEstas f\u00f3rmulas se aplican a los agujeros negros que simplemente est\u00e1n sentados all\u00ed y nunca cambian; esos no son los agujeros negros que vemos en la naturaleza\u201d. Para evaluar la estabilidad, los investigadores deben someter los agujeros negros a perturbaciones menores y luego ver qu\u00e9 sucede con las soluciones que describen estos objetos a medida que avanza el tiempo.<\/p>\n Por ejemplo, imagina ondas de sonido golpeando una copa de vino. Casi siempre, las olas sacuden un poco el vidrio y luego el sistema se estabiliza. Pero si alguien canta lo suficientemente alto y en un tono que coincida exactamente con la frecuencia de resonancia del vidrio, el vidrio podr\u00eda romperse. Giorgi, Klainerman y Szeftel se preguntaron si un fen\u00f3meno de tipo resonancia similar podr\u00eda ocurrir cuando un agujero negro es golpeado por ondas gravitacionales.<\/p>\n Consideraron varios resultados posibles. Una onda gravitatoria podr\u00eda, por ejemplo, cruzar el horizonte de sucesos de un agujero negro de Kerr y entrar en el interior. La masa y la rotaci\u00f3n del agujero negro podr\u00edan modificarse ligeramente, pero el objeto seguir\u00eda siendo un agujero negro caracterizado por las ecuaciones de Kerr. O las ondas gravitacionales podr\u00edan arremolinarse alrededor del agujero negro antes de disiparse de la misma manera que la mayor\u00eda de las ondas de sonido se disipan despu\u00e9s de encontrarse con una copa de vino.<\/p>\n O podr\u00edan combinarse para crear estragos o, como dijo Giorgi, \u00abDios sabe qu\u00e9\u00bb. Las ondas gravitacionales podr\u00edan congregarse fuera del horizonte de sucesos de un agujero negro y concentrar su energ\u00eda hasta tal punto que se formar\u00eda una singularidad separada. El espacio-tiempo fuera del agujero negro se distorsionar\u00eda tanto que la soluci\u00f3n de Kerr ya no prevalecer\u00eda. Esto ser\u00eda un signo dram\u00e1tico de inestabilidad.<\/p>\n<\/div>\n