Un equipo de científicos del Instituto Tata de Investigación Fundamental (TIFR), Mumbai, India, han encontrado nuevas formas de detectar una singularidad desnuda o desnuda, el objeto más extremo del universo.

Cuando se gasta el combustible de una estrella muy masiva, colapsa debido a su propia atracción gravitacional y eventualmente se convierte en una región muy pequeña de densidad de materia arbitrariamente alta, eso es una 'Singularidad', donde las leyes habituales de la física pueden romperse. Si esta singularidad está oculta dentro de un horizonte de eventos, que es una superficie cerrada invisible de la que nada, ni siquiera luz, puede escapar, entonces llamamos a este objeto un agujero negro. En cuyo caso, no podemos ver la singularidad y no necesitamos preocuparnos por sus efectos. Pero, ¿y si el horizonte de sucesos no se forma? De hecho, La teoría de la relatividad general de Einstein predice tal posibilidad cuando las estrellas masivas colapsan al final de sus ciclos de vida. En este caso, nos queda la tentadora opción de observar una singularidad desnuda.

Entonces, una pregunta importante es:cómo distinguir observacionalmente una singularidad desnuda de un agujero negro. La teoría de Einstein predice un efecto interesante:la estructura del espacio-tiempo en la vecindad de cualquier objeto en rotación se 'tuerce' debido a esta rotación. Este efecto provoca un giro del giroscopio y hace que las órbitas de las partículas alrededor de estos objetos astrofísicos precesen. El equipo de TIFR ha argumentado recientemente que la velocidad a la que un giroscopio hace precesión (la frecuencia de precesión), cuando se coloca alrededor de un agujero negro giratorio o una singularidad desnuda, podría utilizarse para identificar este objeto giratorio. A continuación, se muestra una forma sencilla de describir sus resultados. Si un astronauta registra la frecuencia de precesión de un giroscopio en dos puntos fijos cercanos al objeto en rotación, entonces se pueden ver dos posibilidades:(1) la frecuencia de precesión del giroscopio cambia en una cantidad arbitrariamente grande, es decir, hay un cambio radical en el comportamiento del giroscopio; y (2) la frecuencia de precesión cambia en una pequeña cantidad, de una manera regular y bien educada. Para el caso (1), el objeto giratorio es un agujero negro, mientras que para el caso (2), es una singularidad desnuda.

El equipo de TIFR, a saber, Dr. Chandrachur Chakraborty, Sr. Prashant Kocherlakota, Prof. Sudip Bhattacharyya y Prof. Pankaj Joshi, en colaboración con un equipo polaco formado por el Dr. Mandar Patil y el Prof. Andrzej Krolak, de hecho, ha demostrado que la frecuencia de precesión de un giroscopio que orbita un agujero negro o una singularidad desnuda es sensible a la presencia de un horizonte de eventos. Un giroscopio que gira en círculos y se acerca al horizonte de sucesos de un agujero negro desde cualquier dirección se comporta cada vez más 'salvajemente, ' es decir, avanza cada vez más rápido, sin un límite. Pero, en el caso de una singularidad desnuda, la frecuencia de precesión se vuelve arbitrariamente grande solo en el plano ecuatorial, pero siendo regular en todos los demás planos.

El equipo de TIFR también ha descubierto que la precesión de las órbitas de la materia que caen en un agujero negro giratorio o una singularidad desnuda se puede utilizar para distinguir estos objetos exóticos. Esto se debe a que la frecuencia de precesión del plano orbital aumenta a medida que la materia se acerca a un agujero negro en rotación, pero esta frecuencia puede disminuir e incluso volverse cero para una singularidad desnuda giratoria. Este hallazgo podría usarse para distinguir una singularidad desnuda de un agujero negro en la realidad, porque las frecuencias de precesión se pueden medir en longitudes de onda de rayos X, como la materia que cae irradia rayos X.