Se ha seleccionado un artículo del director del Instituto Kavli para la Física y Matemáticas del Universo Kavli IPMU, Ooguri Hirosi, y el investigador del proyecto Matthew Dodelson, sobre los efectos teóricos de las cuerdas fuera de la esfera de fotones del agujero negro para la "Sugerencia de los editores" deel periódico Revisión física D. Su artículo fue publicado el 24 de marzo de 2021.
En una teoría cuántica de partículas puntuales, una cantidad fundamental es la función de correlación, que mide la probabilidad de que una partícula se propague de un punto a otro. La función de correlación desarrolla singularidades cuando los dos puntos están conectados por trayectorias similares a la luz.En un espacio-tiempo plano, existe una trayectoria única, pero cuando el espacio-tiempo es curvo, puede haber muchas trayectorias similares a la luz que conectan dos puntos. Esto es el resultado de lentes gravitacionales, que describen el efecto de la geometría curva en la propagación de la luz..
En el caso del espacio-tiempo de un agujero negro, hay trayectorias parecidas a la luz que giran alrededor del agujero negro varias veces, lo que da como resultado una esfera de fotones de agujero negro, como se ve en las imágenes recientes del Event Horizon Telescope EHT del supermasivoagujero negro en el centro de la galaxia M87.
Publicadas el 10 de abril de 2019, las imágenes de la Colaboración EHT capturaron la sombra de un agujero negro y su esfera de fotones, el anillo de luz que lo rodea. Una esfera de fotones puede ocurrir en una región de un agujero negro donde la luz entra en una horizontalLa dirección puede ser forzada por la gravedad a viajar en varias órbitas. Estas órbitas conducen a singularidades en la función de correlación antes mencionada.
Sin embargo, hay casos en los que las singularidades generadas por las trayectorias que giran alrededor de un agujero negro contradicen varias veces las expectativas físicas. Dodelson y Ooguri han demostrado que tales singularidades se resuelven en la teoría de cuerdas.
En la teoría de cuerdas, cada partícula se considera como un estado excitado particular de una cuerda. Cuando la partícula viaja a lo largo de una trayectoria casi similar a la luz alrededor de un agujero negro, la curvatura del espacio-tiempo produce efectos de marea, que estiran la cuerda.
Dodelson y Ooguri demostraron que, si se tienen en cuenta estos efectos, las singularidades desaparecen de manera consistente con las expectativas físicas. Su resultado proporciona evidencia de que una gravedad cuántica consistente debe contener objetos extendidos como cuerdas como grados de libertad.
Ooguri dice: "Nuestros resultados muestran cómo los efectos teóricos de las cuerdas se mejoran cerca de un agujero negro. Aunque los efectos que encontramos no son lo suficientemente fuertes como para tener una consecuencia observable en la imagen del agujero negro de ETH, una investigación adicional puede mostrarnos una forma de probar la cuerdateoría usando agujeros negros. "
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Materiales proporcionado por Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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