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¿Detectamos explosiones de estrellas de Plank?

En Física las leyes clásicas son aquellas que siempre se cumplen, o que cumplen la mayoría de los objetos.
Así tenemos la Física clásica de Newton y la Relatividad clásica de Einstein. Incluso podemos hablar de una cuántica clásica.
El efecto túnel o tunelado, es el efecto por el cual una partícula viola las leyes de la Física clásica.
Por ejemplo. Los protones son partículas de cargas positivas y deberían repelerse con mayor fuerza a medida que se acercan. Pero sucede que en el Sol, por tunelado, éstos llegan a chocar y por ese motivo se producen las reacciones que generan la radiación Solar.
Es muy poco probable que esto suceda, pero en el Sol hay tantos protones que cada tanto algunos chocan. Es como tirar una pelotita contra una pared y que los espacios intermoleculares de ella coincidan con los de la pared y… la atraviese. La probabilidad es bajísima, no nos alcanzaría la vida para tirar pelotitas hasta que eso suceda. Pero si arrojamos tanta pelotitas como protones hay en el Sol, al menos una nos daría esa sorpresa.

La Física clásica dice que nada puede escapar de un agujero negro (AN) ya que ni la luz puede salir de él, y ésta es un límite físico. Luego nada la puede superar y por lo tanto salir de esas masas tan densas. En realidad los AN son las regiones de donde no se puede escapar por su intensa gravedad. La estrella que la genera, pudo seguir colapsando y ser menor que esa región y no lo notaremos por no poder “ver” dentro de ella.
Las estrellas de Plank, son estrellas tan colapsadas que se generan una región AN. Luego, habría una estrella de Plank en el centro de un AN. (Ciencia Historia, 5/feb./2014, ¿Qué es una estrella de Plank?, M. M. Lanzi, http://www.cienciahistoria.com/2014/02/que-es-una-estrella-de-planck.html).

Pero las estrellas de Plank se evaporarían por radiación Hawking. Debido a la energía almacenada en todo el AN, se pueden generar partículas y antipartículas, unas dentro del AN y otras fuera de él. Estas últimas podrían escapar y el AN tendría menos energía por la partícula que escapó nacida de él, luego la estrella de Plank, como generadora del AN, termina con menos masa.
Esto le llevaría a una estrella de Plank de masa estelar, en promedio, 1050 veces el tiempo que tardó el Universo en expandirse (ese tiempo es el tiempo de Hubble).

Pero por tunelado, cabe la posibilidad de que la materia escape de él en un decaimiento explosivo.
Esto daría como consecuencia pulsos de alta radiación gamma y en ondas de radio, ambos de determinadas características. Se han detectado pulsos en rayos gamma con esas características, y los pulsos dados por las llamativas y aún inexplicadas fulguraciones en radio, son muy parecidos a los que se producirían en este tipo de evento.

En el Universo hay AN con diferentes masas.
El tiempo para el cual un AN explotaría depende directamente de su masa.
El el origen de Universo, se podrían haber formado AN (primordiales) de diferentes masas, entre ellos, los de masa planetaria. Para estos AN, el tiempo de decaimiento por tunelado es muy parecido al tiempo de Hubble o al tiempo que le llevó expandirse al Universo.

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Ilustración de la evolución de una estrella de Plank a lo largo del tiempo de Hubble, publicada en el trabajo de Carlo Rovelli

Si estamos en lo correcto, estas estrellas de Plank primordiales de masa planetaria, estarían explotando actualmente y las detecciones de fulguraciones gamma y en radio, serían evidencias de este fenómeno cuántico.

Fuente:

  • (arXiv, 5/aug./2017), Nature Astronomy 1 (2017) 0065,Planck stars: new sources in radio and gamma astronomy?, Carlo Rovelli.

pdp.