¿Qué son los agujeros negros?

Mexico City

Dr. José Franco, investigador de astronomía y Coordinador del Programa Arte, Ciencia y Tecnologías de la UNAM.

Contexto

Ayer en la mañana fueron premiados con el Nobel de Física 2020 el BRITÁNICO Roger Penrose, el ALEMÁN Reinhard Genzel y la ESTADOUNIDENSE Andrea Ghez por sus descubrimientos sobre los agujeros negros.

Penrose (89 años), profesor de la Universidad de Oxford, GANÓ la mitad del premio por su trabajo usando las matemáticas para demostrar que los agujeros negros son una consecuencia directa de la teoría general de la relatividad.

Genzel (68 años), del Instituto Max Planck y la Universidad de California, y Ghez (55 años), de la Universidad de California, compartieron la otra mitad por descubrir que un objeto invisible y extremadamente pesado gobierna las órbitas de las estrellas en el centro de la galaxia.

Ghez es la cuarta mujer que gana el Nobel de Física, después de Marie Curie, en 1903; Maria Goeppert Mayer, en 1963, y Donna Strickland, en 2018.

Sobre los premios Nobel

Los premios Nobel se crearon como la última la voluntad de Alfred Nobel, empresario sueco e inventor de la dinamita, y se dan desde 1901.

Los galardonados, se reparten cerca de un millón de euros por cada disciplina y este año, recibirán el premio en su país de residencia.

El Nobel de Física es el segundo premio que se da este año, después de que tres científicos fueran premiados por su descubrimiento de la hepatitis C con el Nobel de Medicina.

Entre los premios Nobel, la Física a menudo ha dominado la atención y los galardones pasados fueron para personalidades científicas como Albert Einstein por su explicación del efecto fotoeléctrico.

¿Qué son los agujeros negros?

Es una estrella que murió pero es tan masiva o tiene una atracción gravitatoria tan grande que ni la luz puede escapar.

Sin embargo, no todas las estrellas se convierten en agujeros negros.

Tan solo los forman las estrellas muy masivas.

Cuando agotan su combustible al final de su vida, colapsan sobre sí mismas de forma catastrófica e imparable y en su desplome forman un pozo en el espacio.

Según la ley de la relatividad general publicada en 1915 por Albert Einstein, a estos “monstruos” cósmicos no se les escapa nada: ni la materia, ni la luz, sea cual sea su longitud de onda.

Y si la luz, que es lo que más rápido viaja en nuestro Universo no puede salir, entonces nada podrá hacerlo.

¿Cómo se identifica un agujero negro?

Los astrónomos buscan observar este “monstruo” por contraste, o sea, gracias al fondo brillante que forma la materia que lo envuelve.

Observando el entorno, estudiando lo que sucede alrededor se puede ver qué ocurre.

De ahí se estudia el comportamiento y se deduce que hay algo que se está ‘tragando’ todo”

Por otro lado, bajo el efecto de su enorme atracción gravitacional, las estrellas más cercanas a estos “monstruos” son achatadas, estiradas y dislocadas y su gas se calienta a temperaturas extremas.

Lo cierto es que los agujeros negros supermasivos son un enigma de la astrofísica, sobre todo por la manera en que llegan a ser tan grandes, y su formación centra muchas investigaciones.

Los científicos piensan que devoran, a una velocidad inaudita, todos los gases emitidos por las galaxias muy densas que les rodean.

Como son invisibles, sólo se pueden observar por contraste, viendo qué fenómenos generan a su alrededor.

Una primera imagen revolucionaria fue revelada al mundo en abril de 2019.

¿Cuántos tipos de agujeros negros hay?

Se distinguen por su tamaño.

Los estelares son los que tienen masas comparables a la del Sol y radios de decenas o cientos de kilómetros. Aquellos cuyas masas son millones o hasta miles de millones de veces la masa del Sol son los agujeros negros supermasivos de los núcleos de las galaxias.

Si no son tan masivas, la materia de la que están hechas puede detener el colapso y formar una estrella moribunda que apenas brilla: una enana blanca o una estrella de neutrones.

Se cree que en la mayoría de las galaxias hay un agujero negro supermasivo en su centro y centenares de miles de agujeros negros estelares.

Los descubrimientos de los laureados de este año abren nuevos caminos en el estudio de objetos compactos y supermasivos.

Pero estos objetos exóticos todavía plantean muchas preguntas que piden respuestas y motivan futuras investigaciones.

No sólo preguntas sobre su estructura interna, sino también preguntas sobre cómo probar nuestra teoría de la gravedad bajo las condiciones extremas en la proximidad inmediata de un agujero negro.