¿Un “Big Bang” dentro de una estrella? Científicos proponen una solución a la formación de los Gravastars

El colapso de una estrella al final de su ciclo de vida no siempre termina en un agujero negro. Existe otra posibilidad: la formación de un gravastar, un objeto ultracompacto que, desde el exterior, se asemeja a un agujero negro, pero que en su interior alberga un miniuniverso en expansión. Este estudio ofrece una solución innovadora a las ecuaciones de la Relatividad General de Einstein y plantea una alternativa fascinante a los agujeros negros tradicionales.

Un Gravastar (Gravitational vacuum condensate star – Estrella condensada de vacío gravitacional^[) es un objeto teórico que, al igual que un agujero negro, es extremadamente denso y compacto, pero con una diferencia clave: no tiene singularidad ni horizonte de eventos. En su lugar, su interior está lleno de energía oscura, que ejerce una presión hacia afuera, equilibrando la fuerza de gravedad que intenta colapsar la estrella. Esto lo convierte en una alternativa atractiva para los físicos, ya que evita los problemas teóricos asociados con las singularidades de los agujeros negros.

En este avance en investigación teórica, los profesores Daniel Jampolski y Luciano Rezzolla, de la Universidad Goethe de Fráncfort, han encontrado una solución dinámica a las ecuaciones de campo de la Relatividad General de Albert Einstein que describe el colapso de una estrella, el cual podría dar lugar a la formación de un gravastar. Según sus cálculos, durante el colapso, un miniuniverso en expansión (similar al Big Bang que dio origen a nuestro universo) puede nuclearse en el centro de la estrella. Este miniuniverso, impulsado por energía oscura, se expande y contrarresta la fuerza de gravedad, deteniendo el colapso antes de que se forme un agujero negro.

En palabras del profesor Luciano Rezzolla:

Los agujeros negros siguen siendo la solución más natural y simple para el colapso gravitacional. Sin embargo, como científicos, es esencial explorar tanto las interpretaciones aceptadas como las más exóticas. La historia nos ha enseñado que, a menudo, lo exótico termina convirtiéndose en lo convencional.

Dos condiciones que surgen asociadas a los Gravastars son el hecho de que no presentan singularidad: A diferencia de los agujeros negros, los gravastars no tienen una singularidad en su centro, lo que evita los problemas de infinita densidad y curvatura del espaciotiempo que plantean los agujeros negros clásicos. Y están en equilibrio cósmico: La expansión del miniuniverso interno compensa la compresión de la materia estelar, creando un equilibrio que da lugar a un gravastar estable.

Condiciones para la formación de un gravastar

El estudio revela que la formación de un Gravastar no es un proceso aleatorio, sino que requiere condiciones iniciales muy específicas:

1. Compactibilidad límite: La estrella en colapso debe tener una compactibilidad (relación entre su masa y su radio inicial) menor o igual a 3/8 (aproximadamente 0,375). Si la compactibilidad supera este valor, el colapso inevitablemente forma un agujero negro.
2. Energía oscura en el interior: El miniuniverso en expansión debe estar dominado por energía oscura, que actúa como una fuerza repulsiva para contrarrestar el colapso gravitacional.
3. Ajuste fino de parámetros: La formación de un gravastar requiere un equilibrio preciso entre la energía oscura y la materia en colapso. Pequeñas variaciones en las condiciones iniciales pueden llevar a la formación de un agujero negro o a una configuración inestable.

Investigaciones teóricas como la que presenta este estudio constituyen una fisica alternativa porque los gravastars ofrecen una solución a los problemas teóricos de los agujeros negros, como la pérdida de información y la singularidad, que desafían las leyes de la física conocida. Por otro lado, también cabe pensar que si los gravastars existen, podrían ser objetos astrofísicos observables que imitan a los agujeros negros pero con propiedades distintas. Además, la idea de que un miniuniverso puede formarse dentro de una estrella colapsante podría sugerir una conexión profunda entre la física de los agujeros negros y la cosmología.

Referencias

1.- Goethe University Frankfurt. 11 de junio de 2026. Big Bang inside a Star: How a Gravastar forms. Disponibel en: https://www.uni-frankfurt.de/en/newsroom/meldungen/pressemitteilungen/2026/urknall-im-innern-eines-sterns-wie-ein-gravastern-entsteht

2.- Daniel Jampolski, Luciano Rezzolla. 2026. Formation of gravastars. Physical Review D Letters (2026), https://doi.org/10.1103/c6lw-nx7k

3.- Daniel Jampolski, Luciano Rezzolla. 2026. Formation of gravastars. [arXiv:2509.153020]. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2509.15302