Cómo el árbol del espacio engendra dos tipos de agujeros negros a la vez ✛ ✎ ✦

Original: "Compaction function in stochastic inflation: a \texttt{FOREST} of type I and II primordial black holes"
arXiv:2606.30087 · 2026-06-29 · arXiv non-exclusive · análisis propio · 1 min
Los científicos idearon un modelo ramificado del universo temprano y descubrieron que los agujeros negros primordiales se dividen en ordinarios y exóticos.

Justo después del Big Bang, el espacio crecía como un árbol ramificado. Alan Guth propuso la idea de la inflación — una expansión ultrarrápida que alisó la radiación del fondo cósmico. En este universo hinchado, cada rama microscópica se duplicaba y dividía, mientras fluctuaciones cuánticas aleatorias hacían que unas ramas fueran ligeramente más densas. Las ramas lo bastante pesadas colapsaban en agujeros negros primordiales.

Resultó que había dos tipos de agujeros. El primero, ordinario: la rama se contrae en un punto superdenso. El segundo, exótico: debido a la fuerte curvatura del espacio-tiempo, se forma una especie de nudo. Por fuera es un agujero negro, pero por dentro es una inflación infinita que da origen a nuevas ramas. Aunque Hawking y Penrose predijeron la inevitabilidad de los agujeros, el segundo tipo resultó mucho más extraño. En el régimen de inflación eterna, domina.

Estos agujeros son candidatos ideales para ser la materia oscura, la masa invisible que mantiene unidas las galaxias. Sus colisiones generan ondas gravitacionales con un patrón característico. Las simulaciones por computadora, que analizaron miles de millones de estructuras ramificadas, confirmaron que el tipo exótico cambiará la búsqueda de señales del universo temprano.

En algunos escenarios, hay más agujeros negros exóticos que todas las estrellas del universo observable.

C_{l,\ b_L} = 2z(w) \left[ 1 - \log_2\!\left( \frac{V_{b_R}}{V_{c_R}} \right) \right]
La función de compactificación lineal C_l en el nodo b_L se define por la relación de los volúmenes que surgen de sus dos ramas «laterales»: el vecino derecho del padre (b_R) y su propio descendiente derecho (c_R). Aquí z(w) = 3(1+w)/(5+3w) es un factor que depende de la ecuación de estado w.
C_c = \frac{1}{2}
Si el valor de la función de compactificación C_l en un nodo supera 1/2, la región correspondiente del espacio colapsa en un agujero negro.
Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinAlan GuthJames PeeblesAndrei LindeBarry Barish
Conceptos
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