Galaxias observadas por el JWST con las que giran en un sentido marcadas en rojo y en el otro en azul(Crédito de la imagen: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025))
Sin duda, desde su lanzamiento, el telescopio espacial James Webb (JWST) ha revolucionado nuestra visión del universo primitivo, pero sus nuevos descubrimientos podrían poner a los astrónomos en vilo. De hecho, podría decirnos algo profundo sobre el nacimiento del universo al insinuar posiblemente que todo lo que vemos a nuestro alrededor está sellado dentro de un agujero negro.
El telescopio de 10.000 millones de dólares, que comenzó a observar el cosmos en el verano de 2022, ha descubierto que la gran mayoría del espacio profundo y, por tanto, las primeras galaxias que ha observado hasta ahora, giran en la misma dirección. Mientras que alrededor de dos tercios de las galaxias giran en el sentido de las agujas del reloj, el otro tercio lo hace en sentido contrario.
En un universo aleatorio, los científicos esperarían encontrar el 50% de las galaxias girando en un sentido, mientras que el otro 50% lo haría en sentido contrario. Esta nueva investigación sugiere que existe una dirección preferida para la rotación galáctica.
Las observaciones de 263 galaxias que revelaron esta danza cósmica extrañamente coordinada se recogieron como parte del James Webb Space Telescope Advanced Deep Extragalactic Survey, o «JADES.»
«Todavía no está claro qué causa que esto ocurra, pero hay dos posibles explicaciones principales», dijo en un comunicado el líder del equipo, Lior Shamir, profesor asociado de informática en la Facultad de Ingeniería Carl R. Ice. «Una explicación es que el universo nació girando. Esa explicación concuerda con teorías como la cosmología de los agujeros negros, que postula que todo el universo es el interior de un agujero negro». «Pero si el universo nació efectivamente girando, significa que las teorías existentes sobre el cosmos son incompletas».
¿Nacido en un agujero negro?
La cosmología de los agujeros negros, también conocida como «cosmología de Schwarzschild», sugiere que nuestro universo observable podría ser el interior mismo de un agujero negro dentro de un universo padre mayor.
La idea fue presentada por primera vez por el físico teórico Raj Kumar Pathria y el matemático I. J. Good. Presenta la idea de que el «radio de Schwarzchild», más conocido como «horizonte de sucesos» (el límite a partir del cual nada puede escapar de un agujero negro, ni siquiera la luz) es también el horizonte del universo visible.
Esto tiene otra implicación; todos y cada uno de los agujeros negros de nuestro universo podrían ser la puerta de entrada a otro «universo bebé». Estos universos serían inobservables para nosotros porque también están detrás de un horizonte de sucesos, un punto de no retorno unidireccional que atrapa la luz y del que ésta no puede escapar, lo que significa que la información nunca puede viajar desde el interior de un agujero negro hasta un observador externo.
Esta teoría ha sido defendida por el físico teórico polaco Nikodem Poplawski, de la Universidad de New Haven.
Una ilustración muestra el universo bebé sellado dentro de los horizontes de sucesos de los agujeros negros (Crédito de la imagen: Robert Lea (creado con Canva))
Los agujeros negros nacen cuando se colapsa el núcleo de una estrella masiva. En su corazón hay materia con una densidad que supera con creces cualquier cosa en el universo conocido.
En la teoría de Poplawski, con el tiempo, el acoplamiento entre la torsión, la torsión y el giro de la materia, y el espín se hace muy fuerte e impide que la materia se comprima indefinidamente hasta alcanzar una singularidad. «En su lugar, la materia alcanza un estado de densidad finita extremadamente grande, deja de colapsarse, experimenta un rebote como un muelle comprimido y comienza a expandirse rápidamente», explicó Poplawski a universeexpedition.com. «Las fuerzas gravitatorias extremadamente fuertes cerca de este estado causan una intensa producción de partículas, aumentando la masa dentro de un agujero negro en muchos órdenes de magnitud y reforzando la repulsión gravitatoria que potencia el rebote».
El científico continuó añadiendo que el rápido retroceso tras un rebote tan grande podría ser lo que ha dado lugar a nuestro universo en expansión, un acontecimiento al que ahora nos referimos como el Big Bang. «Produce un periodo finito de inflación cósmica, lo que explica por qué el universo que observamos hoy aparece a escalas mayores plano, homogéneo e isótropo», dijo Poplawski.
«La torsión en la gravedad de una teoría extendida de la relatividad general de Einstein proporciona, por tanto, una explicación teórica plausible de un escenario, según el cual cada agujero negro produce un nuevo universo bebé en su interior y se convierte en un puente Einstein-Rosen, o un “agujero de gusano” que conecta este universo con el universo padre en el que existe el agujero negro.»
Ilustración de un agujero de gusano que conduce a un nuevo universo. (Crédito de la imagen: Ask a Spaceman)
En el nuevo universo, según esta teoría, el universo matriz aparece como el otro lado del único agujero blanco del nuevo universo, una región del espacio en la que no se puede entrar desde el exterior y que puede considerarse el reverso de un agujero negro. «En consecuencia, nuestro universo podría ser el interior de un agujero negro existente en otro universo», prosigue Poplawski. «El movimiento de la materia a través del límite del agujero negro, llamado horizonte de sucesos, sólo puede producirse en una dirección, lo que proporciona una asimetría pasado-futuro en el horizonte y, por tanto, en todas partes del universo bebé». «La flecha del tiempo en un universo así sería, por tanto, heredada, a través de la torsión, del universo padre».
Galaxias espirales vistas por el JWST. Las galaxias rodeadas en azul giran en dirección opuesta a la Vía Láctea, las de rojo giran en el mismo sentido que la Vía Láctea. (Crédito de la imagen: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025))
En cuanto a estos nuevos hallazgos del JWST. Poplawski dijo a universeexpedition.com: «Sería fascinante que nuestro universo tuviera un eje preferente. Tal eje podría explicarse de forma natural por la teoría de que nuestro universo nació al otro lado del horizonte de sucesos de un agujero negro existente en algún universo progenitor», y añadió que los agujeros negros se forman a partir de estrellas o en los centros de galaxias, y muy probablemente de cúmulos globulares, todos los cuales giran. Eso significa que los agujeros negros también giran, y que el eje de rotación de un agujero negro influiría en un universo creado por el agujero negro, manifestándose como un eje preferente.
«Creo que la explicación más sencilla del universo en rotación es que el universo nació en un agujero negro en rotación. La torsión del espaciotiempo proporciona el mecanismo más natural que evita una singularidad en un agujero negro y, en su lugar, crea un universo nuevo y cerrado», prosigue Poplawski. «Un eje preferente en nuestro universo, heredado por el eje de rotación de su agujero negro progenitor, podría haber influido en la dinámica de rotación de las galaxias, creando la asimetría observada entre las agujas del reloj y el sentido contrario». El descubrimiento por parte del JWST de que las galaxias giran en una dirección preferente apoyaría la teoría de que los agujeros negros crean nuevos universos, y me entusiasmaría enormemente que se confirmaran estos hallazgos».
Otra explicación de por qué el JWST puede haber visto una sobrerrepresentación de galaxias girando en una dirección es que la propia rotación de la Vía Láctea podría haberlo causado.
Previamente, los científicos habían considerado que la velocidad de rotación de nuestra galaxia era demasiado lenta para tener un impacto no despreciable en las observaciones realizadas por el JWST.
«Si es así, tendremos que recalibrar nuestras mediciones de distancia para el universo profundo», concluye Shamir. «La recalibración de las mediciones de distancia también puede explicar varias otras cuestiones sin resolver en cosmología, como las diferencias en las tasas de expansión del universo y las grandes galaxias que, según las mediciones de distancia existentes, se espera que sean más antiguas que el propio universo.»
La investigación del equipo se ha publicado este mes en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
