Agujeros negros

El tema de los agujeros negros se ha vuelto muy popular en las recientes décadas. El concepto de los mismos, así como los vacíos de conocimiento que tenemos al respecto, pueden haber alimentado esa popularidad y particular curiosidad que despierta no solo en los científicos sino en el público general. Describo, como de costumbre, de forma breve y sencilla de qué se tratan estos fenómenos tan particulares.

Un agujero negro es una acumulación muy elevada de masa en un volumen muy reducido (gran densidad). Parece sencillo y nada especial, pero no es así. Sabemos, a partir de la relatividad general de Einstein, que la materia al crear un campo gravitatorio puede deformar el espacio y el tiempo (conceptos directamente relacionados entre ellos). Así pues, tanto el Sol como la Tierra como incluso cualquiera de nosotros, al poseer masa, generamos un campo gravitatorio que curva el espacio a nuestro alrededor. Lógicamente a mayor gravedad, mayor es dicha deformación, por lo que la que pueda generar un ser humano es despreciable.

Se confirmó dicha propiedad, cuando se hizo una expedición para observar un eclipse de Sol. A priori puede parecer que no tiene relación, nada más lejos de la realidad. Al deformarse el espacio alrededor de un cuerpo masivo, la luz que recorre dicho espacio se curva también, actuando el cuerpo como si fuera una lente. Este efecto crea los llamados anillos de Einstein:

Así pues, la hipótesis de Einstein podría ser demostrada si se lograba ver, alrededor del Sol, una estrella lejana que se sabía por observaciones previas, que ese día estaría justo al otro lado del Sol. Obviamente se pudo observar la estrella a un lateral del Sol, cosa imposible ya que el mismo debería taparla, y fue una fuerte evidencia que le dio peso a las ideas de A. Einstein. A continuación podemos ver una imagen del fenómeno descrito:

Cuando una estrella muere, deja de producirse en ella las reacciones de fusión nuclear que la mantenían en equilibrio. Un equilibrio entre la fuerza de su propia gravedad que la comprimía, y la fuerza que generaba la temperatura conseguida con la fusión. La estrella colapsa sobre si misma y se comprime hasta límites inimaginables. Si tiene una masa suficiente, llega a convertirse en un agujero negro.

Sabemos como afecta el Sol al espacio-tiempo, pero deberíamos imaginar miles o millones de soles, el efecto que producen. En el centro del agujero negro, el espacio está tan deformado que no sabemos qué puede ocurrir ahí dentro. A eso se le llama singularidad, un caso especial donde las leyes de la física no se aplican. Es muy posible que además el tiempo se detenga ya que a mayor masa, más despacio transcurre el tiempo (visto desde fuera).

Los agujeros negros no emiten radiación convencional, esto es, ondas electromagnéticas. Nada sale del agujero negro, solamente la llamada radiación de Hawking, que es un fenómeno que explicaré en otra entrada. La forma que tenemos de saber que existen es ver como otras estrellas se ven afectadas (sus movimientos) por cuerpos que no podemos ver, o sea, que no emiten radiación.

Posiblemente jamás sepamos qué ocurre en el interior de uno de ellos. Hay quien especula que son la “puerta” a otros universos, quien sabe.

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