Agujero negro trampolín: un salto a través del horizonte exprés

Original: "A smooth BTZ black bounce with an extremal null throat"
· Farzad Milani
arXiv:2608.04461v1 · 2026-08-05 · CC BY 4.0 · 2 min
Una deformación suave de un agujero negro BTZ sin rotación no cambia la signatura del espacio-tiempo, sino que crea un agujero de gusano transitable.

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La idea era hermosa: tomar un agujero negro BTZ (el análogo tridimensional de un agujero negro ordinario) y alisar su horizonte con una función especial. Entonces, según el plan, en el interior podría cambiar la signatura del espacio-tiempo: el tiempo se volvería espacio y el espacio, tiempo. Pero los cálculos mostraron otra cosa.

En lugar de un cambio de signatura, la geometría se convirtió en un 'trampolín negro' (agujero negro con una garganta transitable). Si se pasa a las coordenadas de un observador en caída, el espacio-tiempo continúa más allá del horizonte: allí hay una segunda región, una copia exacta del exterior. El radio mínimo de la garganta (el punto más estrecho) se encuentra en el horizonte, y la singularidad desaparece. No es una curvatura que lleva a ninguna parte, sino un puente entre dos mundos.

La gravedad superficial en el horizonte es cero: el agujero negro no irradia, pero la entropía de la garganta es πrₕ/2G, lo que coincide con los cálculos de Wald y Cardy.

Los autores calcularon la fuente efectiva de materia que sostiene esta geometría y demostraron que se cumplen todas las condiciones de energía. Cerca de la garganta, el espacio-tiempo se convierte en AdS₂ × S¹, el producto del espacio anti-de Sitter bidimensional por una circunferencia. Las perturbaciones escalares son estables, pero hay una inestabilidad especial del tipo Aretakis: la derivada transversal principal se conserva, mientras que la siguiente crece linealmente con el tiempo.

El intento de alisar la componente gₜₜ (como se propuso para el agujero negro de Schwarzschild) conduce a una singularidad en el horizonte para cualquier ancho finito del alisado.

El trabajo no confirmó la hipótesis del cambio de signatura, pero proporcionó una receta exacta para construir un agujero de gusano transitable a partir de un agujero negro BTZ. Esto es importante para comprender la gravedad cuántica y la termodinámica de los horizontes.

La entropía de la garganta de un agujero negro BTZ es proporcional a la longitud de la circunferencia de la garganta, no al área, como en el caso tetradimensional. En tres dimensiones, el horizonte es una circunferencia, no una esfera.

La idea de agujeros de gusano que conectan diferentes regiones del espacio es familiar por la película 'Interstellar', donde los héroes viajan a través de un agujero de gusano en busca de un nuevo hogar para la humanidad.

Científicos
Stephen HawkingJacob BekensteinFritz ZwickyKarl SchwarzschildSubrahmanyan ChandrasekharRainer Weiss
Conceptos
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