Los agujeros negros son tal vez las características más fascinantes de nuestro universo. Como largos y oscuros túneles hacia ninguna parte (o gigantescos trituradores de basura), estos misteriosos artefactos del espacio ejercen una atracción gravitatoria tan intensa que nada de lo que está cerca -ni siquiera la luz- puede escapar de ser tragado. Lo que entra, (casi) nunca sale. (Más adelante hablaremos de ello.)
Por esta razón, los agujeros negros son invisibles a los ojos, tan poco luminosos como el espacio vacío y oscuro que los rodea. Los científicos saben que existen no porque puedan ver un agujero real, sino porque el tremendo apretón gravitatorio de un agujero negro afecta a las órbitas de las estrellas y el gas cercanos. Otra pista es la radiación detectable que se emite al sobrecalentarse el gas que está siendo absorbido. De hecho, estas fuertes emisiones de rayos X llevaron al descubrimiento del primer agujero negro, Cygnus X-1 en la constelación de Cygnus, en 1964.
Si todo esto te parece ciencia ficción, sigue leyendo. Es sólo la punta del iceberg cósmico. Como están descubriendo los científicos, los agujeros negros son aún más extraños que la ciencia ficción. Aquí tienes siete misterios sobre los que reflexionar.
Tabla de contenidos
1. Los agujeros negros distorsionan el tiempo y el espacio a su alrededor
Si por casualidad volaras cerca de un agujero negro, su extrema atracción gravitatoria ralentizaría cada vez más el tiempo y deformaría el espacio. Serías arrastrado cada vez más cerca, uniéndote gradualmente a un disco de acreción de material espacial en órbita (estrellas, gases, polvo, planetas) que se adentraría en espiral hacia el horizonte de sucesos o «punto de no retorno». Una vez que cruzaras este límite, la gravedad superaría todas las posibilidades de escape y te verías súper estirado, o «espaguetizado» mientras te precipitas hacia la singularidad del centro del agujero negro, un punto inconcebiblemente pequeño con una masa monstruosa donde la gravedad y la densidad se aproximan teóricamente al infinito y el espacio-tiempo se curva infinitamente. En otras palabras, serías engullido y aniquilado en un lugar que desafía completamente las leyes de la física tal y como las entendemos.
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2. Los agujeros negros vienen en tamaño miniatura, mediano y gigantesco
Los agujeros negros de masa estelar de tamaño medio son el tipo más común. Se forman cuando una estrella masiva moribunda, o supernova, explota y el núcleo restante se colapsa por el peso de su propia gravedad. Finalmente, se comprime en una singularidad diminuta e infinitamente densa que forma el centro. En realidad, pues, los agujeros negros no son realmente agujeros, sino puntos de materia altamente compactada con huellas gravitatorias descomunales. Los agujeros negros de masa estelar suelen pesar unas 10 veces más que nuestro sol, aunque los científicos han descubierto algunos que son bastante más grandes.
Los agujeros negros supermasivos son los más grandes del universo, algunos con masas miles de millones de veces superiores a la de nuestro sol. Los científicos no comprenden del todo cómo se forman, pero es posible que estos enormes alucinantes celestes hayan aparecido poco después del Big Bang y se cree que existen en el centro de todas las galaxias, incluso de las más minúsculas. Nuestra propia Vía Láctea gira en espiral alrededor de Sagitario A* (o Sgr A*), que contiene la masa de unos 4 millones de soles.
Los investigadores también han descubierto recientemente agujeros negros furtivos que parecen devorar material y gases a un ritmo más lento, lo que significa que se emiten menos rayos X, por lo que son más difíciles de detectar. Los astrónomos también creen que existen diminutos agujeros negros primordiales formados en los segundos posteriores al Big Bang. Estos minisuperficies aún no se han observado, pero el más pequeño podría ser más minúsculo que un átomo (pero con la masa de un asteroide), y el universo podría estar enfermado de ellos.
3. Hay demasiados agujeros negros para contarlos
Se cree que sólo la Vía Láctea alberga entre 10 millones y mil millones de agujeros negros de masa estelar, además del supermasivo Sgr A* en su corazón. Con 100.000 millones de galaxias ahí fuera, cada una con millones de agujeros negros de masa estelar y un monstruo supermasivo en su núcleo (por no hablar de otros tipos que se están descubriendo), es como intentar contar granos de arena.
4. Los agujeros negros devoran cosas – y las escupen regularmente
Asegurados, los agujeros negros no vagan por el universo como depredadores hambrientos, acechando planetas y otras presas espaciales para cenar. Más bien, estas bestias celestiales se dan un festín con el material que orbita demasiado cerca, como esta desafortunada estrella a la que los científicos han visto engullir durante la última década (la comida de agujero negro más larga jamás registrada). La buena noticia es que la Tierra no está en curso de colisión con ningún agujero negro conocido.
Pero el hecho de que sea poco probable que nos engullan, no significa que no debamos preocuparnos. Esto se debe a que Sgr A* (y presumiblemente otros colosos supermasivos) arrojan ocasionalmente «bolas de saliva» del tamaño de un planeta que podrían acabar con nosotros algún día.
¿Cómo escapan las bolas de saliva de las garras de un agujero negro? En realidad están hechas de materia que se desliza del disco de acreción antes de pasar el punto de no retorno y se fusiona en trozos. En el caso de Sgr A*, estos trozos pesados son arrojados a nuestra galaxia a una velocidad de hasta 32 millones de kilómetros por hora. Esperemos que ninguno se acerque demasiado a nuestro sistema solar.
5. Los agujeros negros supermasivos también dan lugar a estrellas y determinan el número de estrellas que tiene una galaxia
De la misma manera que los fragmentos del tamaño de un planeta son expulsados del disco de acreción, un descubrimiento reciente muestra que los gigantescos agujeros negros sueltan ocasionalmente suficiente material para formar nuevas estrellas. Y, lo que es más sorprendente, algunos llegan incluso al espacio profundo, mucho más allá de su galaxia de origen.
Y un estudio de 2018 publicado en la revista Nature sugiere que los agujeros negros supermasivos no sólo crean nuevas estrellas, sino que controlan el número de estrellas que obtiene una galaxia al influir directamente en la rapidez con que se desactiva el proceso de formación estelar. La formación estelar, quizá de forma extraña, se detiene más rápidamente en las galaxias con agujeros negros más pequeños -por decirlo de alguna manera- en el centro.
Aprende más sobre la formación estelar de los agujeros negros
6. Es posible mirar fijamente al abismo
El nuevo Telescopio de Horizontes de Sucesos -con nueve de los telescopios de mayor resolución del mundo- ha tomado recientemente fotos por primera vez de los horizontes de sucesos que rodean a dos agujeros negros. Uno es nuestro Sgr A* y el otro es un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Messier 87, a 53 millones de años luz. La imagen de este último, ahora apodado Powehi, asombró a los astrónomos en abril de 2019, pero la sesión fotográfica también suscitó un nuevo interés por las preguntas actuales sobre el aspecto de los agujeros negros y las alucinantes leyes de la física que los impulsan.
7. Otro agujero negro que rasca la cabeza
Los astrónomos de Sudáfrica han descubierto recientemente una región del espacio lejano donde los agujeros negros supermasivos de varias galaxias están alineados en la misma dirección. Es decir, sus emisiones de gas salen todas a chorro como si estuvieran sincronizadas por diseño. Las teorías actuales no pueden explicar cómo agujeros negros separados por hasta 300 millones de años luz parecen actuar de forma conjunta. De hecho, la única manera de que sea posible, dicen los investigadores, es que estos agujeros negros estén girando en la misma dirección, algo que puede haber ocurrido durante la formación de las galaxias en el universo primitivo.