Agujero negro con carga magnética ✎ exprés

Original: "Scalar-Electromagnetic Couplings as Source of Deformed Black Hole: From Shadows to Thermodynamic Topology"
arXiv:2605.01934 · 2026-05-03 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 2 min
Un campo magnético puede sostener un agujero negro sin singularidad en su interior.

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Un campo magnético puede impedir que una estrella colapse por completo: así funciona la idea de este nuevo agujero negro. En lugar del familiar punto de densidad infinita, en su interior hay un campo que impide que el espacio se contraiga hasta cero. Es como un muelle: cuanto más lo comprimes, más resistencia opone.

Los autores partieron de una geometría ya conocida del espacio-tiempo y le asociaron una materia: un campo magnético acoplado a un campo escalar (que fija la intensidad en cada punto). El parámetro clave aquí es la carga magnética, como el número de líneas de fuerza que atraviesan el agujero. Si la carga es pequeña, el horizonte de sucesos (la frontera de la que no escapa la luz) desaparece y queda una singularidad desnuda, pero esas opciones se descartan. Con la imagen de la sombra del agujero negro en el centro de la Vía Láctea, tomada por el telescopio Event Horizon Telescope, se ha podido acotar la carga: no puede ser demasiado grande, porque entonces la sombra sería notablemente más pequeña.

La sombra de un agujero negro no es el agujero en sí, sino una imagen ampliada del horizonte debida a la curvatura de los rayos. La esfera de fotones (donde la luz viaja en círculos) tiene su propia carga topológica, igual a –1, como un vórtice en un fluido que no se puede alisar sin romperlo.

En termodinámica, este agujero se comporta de manera familiar: tiene temperatura y entropía, obedece la primera ley (la energía se conserva) y la fórmula de Smarr (que relaciona masa, área del horizonte y carga). Al calentarlo, puede pasar del espacio vacío a un agujero negro: es la transición de fase de Hawking–Page, como la fusión del hielo. Pero a diferencia del agua, aquí no hay un punto crítico con ebullición violenta: la estabilidad cambia de forma suave. El análisis topológico confirma que, por sus propiedades globales, este agujero es pariente del agujero cargado de Reissner–Nordström, solo que sin carga eléctrica.

Si el agujero negro del centro de la galaxia tuviera una carga magnética apreciable, su sombra en la imagen sería un tercio más pequeña, y eso se habría notado de inmediato.

En la novela «La luz de estrellas lejanas» de Greg Egan, los monopolos magnéticos se usan para estabilizar agujeros de gusano; aquí, una idea similar sostiene el propio agujero negro.

\mathcal{L}(F) = \frac{F^{n+1}}{n+1}
Lagrangiano electromagnético (describe la energía del campo) como función potencial de F, el cuadrado de la intensidad de campo; n es un entero que fija el tipo de no linealidad.
Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinJohn Archibald WheelerFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan Chandrasekhar
Conceptos
esfera de fotones agujero negro cargado agujero negro de Reissner-Nordström relación carga-masa carga topológica campo escalar sin masa métrica de schwarzschild métrica de Kerr partícula escalar sombra entrópica ley de área de Hawking energía oscura holográfica teorema de la ausencia de pelo gravedad teleparalela escalarización espontánea área del horizonte efectos fotónicos topológicos radio de Schwarzschild espacio plano radio clásico del electrón