Los agujeros negros: voraz enigma

Los seres humanos nos hemos fascinado con la vista que nos ofrece el cielo nocturno a lo largo de los siglos; sin embargo, múltiples autores de diversas latitudes y en diferentes periodos históricos se han preguntado qué hay más allá de lo que podemos mirar.

Los avances en ciencia y tecnología permitieron a los físicos observar, investigar e interpretar la dinámica del cosmos; y, en esa admirable  labor, los científicos se percataron de un fenómeno de dimensiones titánicas, de voraz apetito e indestructible: los agujeros negros.

John Wheeler fue el físico que estructuró el concepto de «agujero negro»; no obstante, fue Stephen Hawking quien hizo famoso al término. Pero, aun con la popularidad que estos fenómenos astronómicos poseen, quedan muchas incógnitas para las que no hay respuesta. Su estructura, su comportamiento y todas las interrogantes que giran en torno a ellos los hace interesantes y los convierte en un “enigma” no sólo para los científicos, sino también para todas las personas .   

Para ayudarnos a comprender mejor a estos «monstruos» del espacio sideral, lejos de tecnicismos y fórmulas matemáticas, Alan Nicolás Ortega, físico de la UNAM, resuelve algunas de las incógnitas más frecuentes entorno a este tema.

-¿Qué es un agujero negro?

Los agujeros negros son una región del espacio en la que existe una gran concentración de masa que genera un campo gravitacional tan elevado que nada puede escapar de él, ni siquiera la luz.

-¿Cómo se forman estos colosales fenómenos del espacio?

Para entender esto, primero tenemos que comprender que las estrellas son enormes esferas de gas ionizado o plasma, las cuales durante la mayor parte de su vida se encuentran en un equilibrio entre dos fuerzas que actúan en direcciones opuestas: las reacciones nucleares internas que empujan hacia afuera y la gravedad que trata de colapsar a la estrella.

Cuando el material de las reacciones nucleares se agota, la fuerza que empuja hacia afuera desaparece, quedando únicamente la fuerza de gravedad que comprime a la estrella hasta cierto punto. Esta compresión dependerá de la masa estelar y cuando ésta sea al menos 10 veces mayor a la del sol, la estrella se va a comprimir a un volumen infinitamente pequeño e infinitamente denso.

La nueva concentración de masa será lo suficientemente elevada como para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula o la luz pueda escapar de ella, por esta razón se verá negro; sin embargo los agujeros negros pueden emitir radiación.

-¿Qué pasa en un agujero negro? ; ¿por qué se dice que en ese lugar el tiempo se detiene o se ralentiza?

La respuesta que te ofrezco tiene un sustento en el paradigma de la Relatividad General, la cual nos da una explicación de la gravedad. Ésta la plantea como una deformación del espacio tiempo (en esta teoría se consideran a las tres dimensiones espaciales y al tiempo en conjunto, no puedes alterar uno sin afectar al otro) y dicha deformación, provocada por la materia, es la que le dice a los cuerpos como moverse.

La gravedad de un agujero negro provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. El horizonte de sucesos separa la región del agujero negro del resto del universo y es la superficie límite del espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir.

-Pero, ¿qué es un horizonte de sucesos? ¿Podría darnos algún ejemplo?

En un agujero negro la deformación o gravedad es tan grande que hace más evidentes algunos de los fenómenos predichos por la relatividad. Por ejemplo, el tiempo, predice que este transcurre más lento cerca de un cuerpo masivo (distorsiona más el espacio-tiempo), entonces, entre más nos acercamos a un agujero negro, el tiempo empezará a transcurrir más lentamente, hasta que llegamos al horizonte de sucesos, donde el tiempo parecerá detenerse.

Va el ejemplo. Podemos imaginar a dos astronautas: uno orbitando a una distancia prudente del agujero negro y otro dispuesto a adentrarse en él. Lo que verá el astronauta de la nave es que mientras su amigo se va acercando al agujero negro lo hará cada vez más despacio, hasta el punto en el que parecerá estático, justo en el borde. Mientras que el astronauta suicida verá el efecto contrario: notará que todo empezará a ir cada vez más rápido; ya que su tiempo se ralentizará respecto al del resto del universo y podrá ver frente a sus ojos toda la evolución futura del universo. Claro, todo esto suponiendo que su cuerpo resistirá la enorme fuerza gravitacional y la radiación.

-¿Qué tan probable es que un agujero negro se «trague» nuestro planeta?

La probabilidad de que un agujero negro se»trague» a nuestro planeta es muy baja; ya que éstos se encuantran a distancias muy grandes y no se dirigen hacia nosotros. Tampoco esperamos que las estrellas cercanas se conviertan en uno en los próximos miles o millones de años.

-¿Qué es lo que más le asombra a usted sobre los agujeros negros?

Lo que me intriga es lo que pasa en el interior: ¿qué pasa con toda la información (materia) que entra en él?, ¿la destruye o se conserva?; ¿qué sucede en la singularidad? La respuesta a estas preguntas, ¿nos podría ayudar a explicar el origen del universo?, pero para resolver estas cuestiones necesitamos primero una teoría de la gravitación cuántica, la cual aún no se ha desarrollado exitosamente.

“Eso es lo más atractivo de estudiar los agujeros negros, su comportamiento; ya que nada se les escapa”, comentó Nicolás Ortega. Con estas palabras, el físico y también futuro matemático finalizó la entrevista.