Agujeros negros, los monstruos cósmicos que la ciencia intenta domar

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París (AFP) – Asombrosos monstruos «hundidos», con su definición invisible… Misterios del universo y de la física, los agujeros negros han sido rastreados durante mucho tiempo por científicos, que en pocos años lograron revelarlos a los ojos del mundo.

Las primeras «estrellas negras»

Su existencia fue postulada a fines del siglo XVIII por el francés Pierre-Simon de Laplace y el británico Jean Michel, quienes luego imaginaron las «estrellas negras». Objetos tan enormes de un tamaño tan pequeño -como si la Tierra estuviera comprimida en un dedal- que la fuerza de la gravedad impediría que todo, como la luz, se escape.

La hipótesis no surgió hasta dos siglos después, con la teoría general de la relatividad de Albert Einstein (1915), que les dio un marco formal. Gracias a él, el astrofísico Karl Schwarzschild identifica la región alrededor del agujero negro, que se llama «horizonte de eventos», donde la materia y la luz se tragan para siempre.

«Las propiedades gruesas de los agujeros negros estaban presentes», dijo a la AFP Jay Perrin, astrónomo del Observatorio BSL de París.

El tiempo y el lugar están entrelazados

El modelo fue refinado en la década de 1930, cuando los físicos predijeron que cuando una estrella masiva (más grande que el Sol) llegara al final de su vida, explotaría como una supernova. Antes de que su corazón se derrumbe sobre sí mismo bajo su peso.

El matemático Roger Penrose demostró en la década de 1960 que tal «muerte» de una estrella podría crear un agujero negro. Con su colega Stephen Hawking, teorizó la existencia de una «singularidad» en la que la densidad y la masa se vuelven infinitas. Un concepto giratorio donde el tiempo y el espacio se fusionan, desafiando las leyes de la física.

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«camiones de basura»

Pero todo esto seguía siendo sólo una teoría. Jay Perrin recuerda que los agujeros negros surgieron del bosque solo al observar cuásares: las fuentes de luz son tan distantes e «increíblemente brillantes que deben haber sido causadas por un monstruo tipo agujero negro supermasivo». El cual, al tragar gases, emite una intensa radiación que aparece en el disco del material circundante.

Estos objetos supermasivos se asentarán en los centros de las galaxias, comportándose como “camiones de basura cósmicos”, como demonios cuyos apetitos varían con la edad, como describe el astrofísico alemán Heinau Falk en su libro “Luz en la oscuridad” (2022).

Entonces, ¿por qué no con nosotros? En la década de 1990, el alemán Reinhard Genzel y el estadounidense Andrea Geis (Premio Nobel de Física 2020) descubrieron la existencia de un objeto compacto supermasivo en el corazón de la Vía Láctea, de varios millones de masas solares, gracias al estudio de los movimientos. de estrellas en órbita a su alrededor. Encontrado ‘Arco A*’. Pero falta la prueba definitiva de que efectivamente se trataba de un agujero negro supermasivo.

Contrario de «monstruo»

Producir una imagen de estos gigantes es realmente un desafío, mientras que recopilar evidencia es más fácil para sus «hermanos pequeños» de masa estelar, que son completamente invisibles pero detectables a través de explosiones de supernovas u ondas gravitacionales.

La primera imagen del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, Sagitario A*, proporcionada por el Observatorio Europeo Austral (ESO) el 12 de mayo de 2022.
La primera imagen del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, Sagitario A*, proporcionada por el Observatorio Europeo Austral (ESO) el 12 de mayo de 2022. Folleto Observatorio Europeo Austral / AFP

Un punto de inflexión histórico ocurrió en abril de 2019, con la primera imagen de un agujero negro supermasivo, en el centro de la galaxia masiva Messier 87, emergiendo como un círculo oscuro en medio de un halo de fuego.

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Lo que hasta ahora había sido especulación ahora es claramente visible. Pero el agujero negro M87* está muy lejos, extraordinariamente gigantesco; El profesor Valcke dijo a la AFP que Sagitario A* es «nuestro rey en nuestra galaxia». Después de cinco años de trabajo, este jueves salió de las sombras y finalmente nos dejó ver «la bestia de frente».

Para los físicos, esta doble prueba de agujeros negros supermasivos es un paso de gigante. Esto les permitirá probar la solidez de la relatividad general en «el entorno más extremo, caótico y turbulento posible», se regocija el científico alemán.

Porque por el momento, la teoría de Einstein no logra explicar qué juega un agujero negro en una escala muy pequeña: estas singularidades están en el trabajo.

Estudiar los agujeros negros también permitirá comprender mejor la evolución del universo, dado su «papel esencial en la evolución de las galaxias», concluye Jay Perrin.

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