Agujeros de gusano de garganta larga: cómo los delatan las notas Doppler ✛ ✦

Original: "Image of a wormhole with an arbitrary throat profile"
arXiv:2605.16413v2 · 2026-05-13 · CC BY 4.0 · 3 min
La coincidencia de sombras resulta ser una ilusión: el disco de acreción del agujero de gusano brilla una vez y media más energéticamente: el efecto Doppler aquí supera el corrimiento al rojo gravitacional.

Cuando un agujero negro entra en el objetivo, deja en la imagen una oscuridad perfecta: un pozo gravitacional donde la luz cae sin retorno. Las imágenes del Telescopio del Horizonte de Sucesos mostraron sombras de objetos supermasivos, y encajaron perfectamente con las predicciones de la relatividad general de Einstein. Pero el silencio no garantiza la ausencia de un doble. Un agujero de gusano —un túnel curvado en el tejido del espacio-tiempo— puede proyectar una sombra del mismo tamaño si se ajusta su garganta, como la longitud del resonador en un instrumento musical.

Imagina una flauta: cambiando la longitud de la columna de aire vibrante, el músico obtiene notas de la misma frecuencia en diferentes octavas. De manera similar, los parámetros de la garganta del agujero de gusano —su radio y la suavidad de su perfil— ajustan la silueta de modo que su tamaño angular coincida exactamente con la sombra de un agujero negro de igual masa.

Matemáticamente, este truco se basa en una elegante fórmula del radio de la sombra (ver abajo) y una ecuación integral para la silueta de la garganta. Juntos, establecen el conjunto completo de condiciones bajo las cuales un agujero de gusano se disfraza hábilmente de un monstruo clásico.

El término «agujero de gusano» fue acuñado por John Wheeler en 1957, y la idea de túneles transitables fue desarrollada por Kip Thorne a finales de los años 80; sus cálculos inspiraron a los creadores de la película «Interstellar».

Pero la orquesta desafina sin querer. La simulación numérica del disco de acreción revela un engaño espectral: la materia que gira alrededor de la garganta se acelera tan vertiginosamente que su radiación se dispara por amplificación Doppler. Alrededor del agujero negro, el corrimiento al rojo gravitacional roba a los fotones casi un tercio de su energía, reduciéndola a 0,74. En el agujero de gusano de garganta larga ocurre lo contrario: el efecto Doppler eleva la energía a valores 1,45 veces superiores a los originales. El disco resplandece con una luz cegadora, y esta señal no se puede ocultar.

1,45 frente a 0,74 no son solo números. Es la diferencia entre el carmesí que se desvanece del agujero negro y el resplandor cegador del agujero de gusano, que casi grita su presencia a los futuros telescopios.

Así nace un método de "descifrado" cósmico. La medición conjunta de la sombra y el perfil energético del disco, especialmente considerando la polarización de la radiación, permitirá por primera vez distinguir entre un agujero negro y un agujero de gusano en objetos reales: M87* y Sagitario A*. Quizás, alguno de ellos no sea un callejón sin fondo, sino un túnel hacia otros mundos. Y entonces la pregunta «¿adónde conduce este túnel?» dejará de ser ciencia ficción. La búsqueda de agujeros de gusano pasa de ser un juego matemático a una tarea práctica de la astrofísica: los científicos ya están adaptando modelos a objetos en rotación y preparándose para analizar los datos de una nueva generación de simulaciones numéricas.

El nombre «agujero de gusano» es fruto de la imaginación de John Wheeler, quien pensó en un gusano que atraviesa una manzana de lado a lado sin tocar la piel. Y la idea de viajes interestelares a través de estos túneles fue fundamentada seriamente por Kip Thorne y Michael Morris a finales de los años 80.

En «Interstellar», el agujero de gusano transitable —portal a una galaxia lejana— es la encarnación artística de los sueños teóricos sobre túneles interestelares.

\alpha_{\text{sh}} = \left| \frac{r(u_{\text{ph}})}{N(u_{\text{ph}})} \right|
El radio angular de la sombra α_sh se define por la relación entre la coordenada radial r y la función de lapso de tiempo N en la esfera de fotones, justo donde la luz queda atrapada en un carrusel gravitatorio.
\int_0^{\infty} \frac{du}{r^2(u) \sqrt{N^{-2}(u) - \alpha_{\text{sil}}^2 / r^2(u)}} = \frac{\pi}{\alpha_{\text{sil}}}
Esta ecuación relaciona el tamaño angular de la silueta de la garganta α_sil con la geometría completa del espacio-tiempo; 'palpa' todo el agujero de gusano en su totalidad.
Científicos
Christian DopplerD. B. McLaughlinDidier QuelozMichel MayorR. A. RossiterJohn Archibald Wheeler
Conceptos
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