lo que creemos que sabemos, no


Tomó Albert Einstein 10 años para encontrar las ecuaciones de la relatividad general, pero El astrofísico alemán Karl Schwarzschild solo necesitó unos meses para resolverlos. La solución de Schwarzschild describe la gravedad de un objeto aislado, esférico e inmutable, el enigmático agujero negro, pero no se entendió durante muchos años.

Los agujeros negros ayudaron a explicar nuevos descubrimientos astronómicos, convirtiéndose en ingredientes esenciales de la astrofísica. Ciencia considerada los agujeros negros como abstracciones hasta la década de 1960. El reciente descubrimiento experimental de ondas gravitacionales ha cambiado nuestra comprensión de lo que son los agujeros negros.

En 2016, la colaboración LIGO-Virgo detectó ondas gravitacionales generadas por la fusión de dos agujeros negros, abriendo una nueva era de la astronomía celebrada por el Premio Nobel de Física 2017.

En 2019, el Telescopio del horizonte de sucesos publicó una imagen del agujero negro supermasivo en la galaxia cercana M87. Al año siguiente, el Premio Nobel de Física reconoció los estudios teóricos pioneros sobre agujeros negros de Roger Penrose y los observacionales de Andrea Ghez y Reinhard Genzel.

¿Qué es un agujero negro?

La noción de agujero negro reflejada en la ciencia popular depende de la idea de horizonte de sucesos: aquí es cuando la velocidad necesaria para escapar de la atracción gravitacional del agujero negro supera la velocidad de la luz. Todo lo que cae en el horizonte de eventos se pierde para siempre.

El radio de Schwarzschild es el radio del horizonte de eventos, y es proporcional a la masa del agujero negro. Pero la definición de Schwarzschild tiene una trampa: requiere que sepamos que nada emergerá del agujero negro. Esto significa que el agujero negro debe ser monitoreado para siempre para saber que no sale nada. En la práctica, esto es imposible.

Otra solución matemática a las ecuaciones de Einstein describe la formación de un agujero negro a través del colapso de una capa esférica de luz. Un horizonte de eventos se forma en su centro, se expande hacia afuera, encuentra la capa de luz que cae en el radio de Schwarzschild donde se detieneet voilà! – se forma un agujero negro.

Nuevos agujeros negros

No existen agujeros negros perfectamente aislados o inmutables. Los agujeros negros del mundo real están rodeados por discos que los orbitan, vientos estelares y materia oscura, todos los cuales producen materia que cae y aumenta sus masas.

Los agujeros negros a menudo existen en pares, girando cada vez más cerca entre sí y emitiendo ondas gravitacionales hasta que se fusionan en un agujero negro más grande, el horizonte cambia en el tiempo, dramáticamente así en la fusión.

Dos agujeros negros rodeados de llamas amarillas y naranjas en espiral entre sí. Imagen vía NASA
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