Un grupo de astrónomos de la Universidad de Durban ha presentado unos nuevos cálculos que sugieren una posibilidad fascinante y compleja sobre la naturaleza del cosmos: las estrellas de neutrones podrían exhibir una flecha del tiempo invertida. Este fenómeno estaría vinculado a los efectos extremos de la gravedad que se manifiestan en estos cuerpos celestes, desafiando la intuición termodinámica convencional sobre cómo evoluciona el tiempo y el desorden en el universo.
Para comprender la magnitud de este planteamiento, es necesario analizar la naturaleza de las estrellas de neutrones. Aunque comúnmente los agujeros negros son considerados los objetos más extremos del espacio, las estrellas de neutrones poseen características casi igual de radicales. Estos objetos nacen a partir del colapso gravitacional del núcleo de estrellas masivas que han finalizado su ciclo de vida explotando como supernovas. Durante este proceso, el material restante se comprime a densidades tan inimaginables que los protones y electrones se combinan para formar neutrones, creando un objeto increíblemente denso.
La historia de estos cuerpos ha estado marcada por el asombro. En la década de 1960, el descubrimiento de los púlsares generó tal incertidumbre que algunos investigadores plantearon la hipótesis de un origen extraterrestre, debido a que las señales emitidas eran extraordinariamente precisas e inusuales. Sin embargo, el consenso científico posterior determinó que dicho fenómeno era el resultado de la rápida rotación de las estrellas de neutrones.
El estudio reciente de la Universidad de Durban profundiza en estas propiedades, proponiendo que la intensidad del campo gravitatorio de estos objetos y los efectos de la entropía gravitatoria podrían alterar la dirección de la flecha del tiempo. En la física tradicional, la flecha del tiempo está intrínsecamente ligada al aumento de la entropía, que es la tendencia natural de los sistemas a moverse hacia estados de mayor desorden. No obstante, la gravedad opera de manera distinta, ya que tiende a concentrar la materia y formar estructuras cada vez más compactas.
Desde la perspectiva de la Relatividad General, la gravedad no es una fuerza en el sentido clásico, sino la curvatura del espacio-tiempo provocada por la masa y la energía. Las ecuaciones de campo de Einstein demuestran que objetos masivos deforman la geometría a su alrededor, afectando la trayectoria de la luz y el flujo del tiempo. Este fenómeno, conocido como dilatación gravitatoria del tiempo, implica que cuanto más fuerte es la gravedad, más lento transcurre el tiempo en comparación con regiones donde la curvatura es menor. En los casos más extremos, como ocurre cerca de un agujero negro, el tiempo puede parecer casi congelado para un observador externo.
En el interior de los agujeros negros, las soluciones matemáticas sugieren que las coordenadas espaciales y temporales pueden intercambiar roles, haciendo que el movimiento hacia la singularidad sea tan inevitable como el avance hacia el futuro. Aunque las estrellas de neutrones no son tan extremas como los agujeros negros, presentan efectos similares y observables.
Los investigadores han modelado matemáticamente estrellas de neutrones inestables para analizar la evolución de la curvatura del espacio-tiempo. Los resultados indican que ciertos parámetros de la relatividad general relacionados con la entropía disminuyen a medida que el sistema evoluciona. Esto contrasta directamente con la entropía convencional, que siempre aumenta. Por lo tanto, en los colapsos gravitacionales de estas estrellas, la entropía gravitacional puede disminuir localmente, sugiriendo una dinámica temporal opuesta a la intuición clásica.
Es fundamental aclarar que esta inversión local no significa que el tiempo retroceda literalmente ni que se violen las leyes fundamentales de la física. La segunda ley de la termodinámica se aplica de forma global y estadística; mientras que la entropía total del universo debe aumentar, pueden ocurrir fluctuaciones locales. En escenarios de gravedad extrema, la definición de entropía se vuelve más compleja debido a la geometría del espacio-tiempo, permitiendo que esta disminución local sea matemáticamente consistente.
Este trabajo, detallado en el estudio de Bogani et al. 2026 titulado Evolución de la curvatura y los escalares de estructura durante el colapso gravitacional disipativo de esferas compactas y publicado en The European Physical Journal C, aporta nuevas perspectivas sobre la relación entre gravedad, entropía y evolución temporal, demostrando que la causalidad se conserva mientras el comportamiento global sigue obedeciendo al aumento general de la entropía.
