Los mayores hallazgos sobre agujeros negros de 2019

Los agujeros negros son puntos oscuros en el tejido del espacio-tiempo, singularidades increíblemente densas con una gravedad tan fuerte que nada puede escapar de sus garras. Pasan su tiempo haciendo una cosa: engullir materia. Si te acercas lo suficiente a un agujero negro, serás un espagueti cósmico, estirado en pedazos, absorbido hacia dentro, para no volver jamás. Simple y sencillo, ¿no?

Pero resulta que los agujeros negros son más que simples aspiradoras cósmicas. En 2019, los físicos se asomaron a la insondable oscuridad y tomaron la primera fotografía de un agujero negro. También aprendieron más sobre cómo funcionan estas extrañas e insaciables bestias. Desde su propensión a ganar y perder pelo, pasando por sus misteriosas entrañas, hasta a dónde pueden llevar, aquí hay 14 cosas nuevas que aprendimos sobre los agujeros negros en 2019.

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Una imagen inolvidable

Después de años de anticipación, ¡ya está aquí! Los científicos tomaron en 2019 una imagen absolutamente inolvidable del agujero negro M87, en el corazón de la galaxia Virgo A, a unos 53 millones de años luz. El primer acercamiento de la singularidad, captado por una red de telescopios de todo el mundo conocida como el Telescopio de Horizonte de Sucesos, parece una mancha granulada y diminuta rodeada por un anillo naranja borroso. Pero esa imagen pequeña y pixelada es en realidad un agujero negro tan grande como el sistema solar y con 6.500 millones de veces la masa de nuestro sol.

El ardiente resplandor naranja que rodea su corazón negro delimita su horizonte de sucesos, el anillo de materia que se arremolina alrededor de un agujero negro justo antes de caer en él. Al rozar con otra materia a gran velocidad, produce energía y brilla para formar un disco de acreción, de ahí el anillo naranja.

A los agujeros negros les crece el pelo, y luego vuelven a quedarse calvos

Este año, hemos aprendido que los agujeros negros tienen pelo, pero la mayor parte del tiempo, están tan calvos como las bolas de billar. ¿Qué significa eso exactamente? Históricamente, los físicos creían que las singularidades eran calvas, o sin rasgos, es decir, que sólo tenían tres propiedades: masa, momento angular y carga eléctrica. Todo lo que esos comecocos celestes consumían a lo largo de su vida quedaba encerrado tras el horizonte de sucesos, y no se podía recuperar más tarde ninguna información sobre los hábitos alimenticios de un agujero negro.

Pero en 2016, el difunto físico Stephen Hawking, junto con otros, publicó un artículo en el que proponía que los agujeros negros tenían «pelos», o rasgos distintivos. Estos pelos eran sutiles cambios en el horizonte de sucesos, así como en el horizonte de Cauchy -el punto en el que la causa y el efecto se invierten- que harían que los agujeros negros se distinguieran entre sí. Al menos, tal y como afirmaba un estudio de 2018, ese era el caso de los llamados agujeros negros «extremos», o aquellos con la máxima carga eléctrica. A principios de este año, los físicos descubrieron que incluso los no tan extremos -los que giran a una velocidad casi máxima, pero sin carga, o los que tienen una carga máxima posible, pero sin rotación- también podrían tener pelo.

Pero resulta que a los agujeros negros les brotan fugazmente unos cuantos mechones de «pelo» difuso, que acaban perdiendo, informó entonces Live Science.

Ahora mismo, la cuestión de si los agujeros negros se parecen más a Mr. T o a Heather Locklear es pura especulación. Pero el mayor detector de ondas gravitacionales del mundo podría encontrar pronto pruebas que apoyen una teoría sobre otra, según los expertos.

Agujero negro increíblemente grande

En noviembre, los científicos dijeron que habían encontrado un agujero negro a 15.000 años luz de distancia que era tan masivo que no debería existir. Supusieron su existencia tras detectar una estrella con una masa 8 veces superior a la de nuestro sol que parecía estar rodeando una región de espacio oscuro y vacío. Basándose en lo mucho que se meneaba esa estrella, calcularon que probablemente la estrella estaba rodeando un agujero negro de 70 veces la masa de nuestro sol; anteriormente, los científicos pensaban que los agujeros negros estelares, o los que se forman tras el colapso de una estrella masiva, podían tener masas no superiores a 30 veces la de nuestro sol, al menos en galaxias con una composición química similar a la nuestra.

«Este descubrimiento nos obliga a reexaminar nuestros modelos sobre cómo se forman los agujeros negros de masa estelar», dijo entonces en un comunicado el director del Observatorio de Ondas Gravitacionales del Interferómetro Láser (LIGO) y profesor de la Universidad de Florida, David Reitze, que no participó en el estudio.

Sobre ese agujero negro imposible…

Desgraciadamente, la mayoría de las veces, los hallazgos que parecen desafiar las leyes de la física no se sostienen. Ese agujero negro que creció hasta ser imposible era probablemente imposible después de todo, según un par de artículos publicados en la base de datos arXiv en diciembre.

El agujero negro imposiblemente grande era probablemente sólo un agujero negro de tamaño normal, y el equipo de investigación que inicialmente hizo los números simplemente cometió un error al interpretar las emisiones de luz procedentes del sistema binario agujero negro/estrella. Al confundir la luz de la estrella compañera con las débiles emisiones que provendrían del disco de acreción del agujero negro, o el anillo de materia que rodea su boca, los investigadores habían sobreestimado la masa del agujero negro en al menos el doble, según los estudios publicados en arXiv.

Los agujeros negros como dadores de vida galáctica

Los agujeros negros son los supervillanos de la historia épica del universo. Matan indiscriminadamente. Y nada que esté a su alcance está a salvo de ellos.

Pero puede haber algo más en estos asesinos cósmicos con cara de piedra. Los agujeros negros pueden ser en realidad los motores de la vida de las galaxias. En su frenesí alimenticio, los agujeros negros también envían burbujas de gas abrasador y turbulento a través del cosmos, según un estudio de noviembre. Ese plasma caliente podría mantener vivas a galaxias que, de otro modo, se enfriarían y morirían, según el estudio. Otro estudio, publicado en mayo, descubrió que la radiación emitida por los agujeros negros podría alimentar la vida extraterrestre, siempre que exista en una zona de Ricitos de Oro no demasiado lejana ni demasiado cercana al centro de la galaxia. Según ese estudio, cuando estos agujeros negros se alimentan, su radiación y su luz podrían alimentar la fotosíntesis y facilitar la formación de los componentes biomoleculares de la vida.

Los agujeros negros podrían no ser agujeros negros en absoluto

O tal vez los agujeros negros son simplemente incomprendidos. Muy malinterpretados. Una teoría descabellada, propuesta por un matemático y un físico este verano, sugiere que los agujeros negros tal y como los conocemos podrían no existir.

Según Einstein, los agujeros negros son manchas infinitamente pequeñas e infinitamente densas, conocidas como singularidades, donde las matemáticas de la relatividad general se rompen. Pero según la nueva investigación, una simplificación matemática común utilizada para analizar la teoría de la relatividad puede tener un fallo. Como resultado, los agujeros negros podrían no ser singularidades en absoluto. En su lugar, podrían ser bolsas de espacio rellenas de energía oscura. Y eso podría explicar algunos sorprendentes hallazgos del mayor cazador de ondas gravitacionales del mundo.

Existen mini agujeros negros

Los agujeros negros pueden ser ciertamente grandes, pero ¿pueden ser diminutos? Resulta que podrían existir en el espacio agujeros negros pequeños, de la mitad del tamaño de los conocidos. La mayoría de los agujeros negros de masa regular tienen entre 5 y 6 veces la masa de nuestro sol.

En noviembre, los astrónomos que observaban los bordes de la Vía Láctea, a unos 10.000 años luz de distancia, encontraron pruebas débiles de un agujero negro de unas 3,3 veces la masa del sol. Es demasiado grande para ser una estrella de neutrones, pero más pequeño que cualquier agujero negro conocido. Este tipo de agujeros negros estaba previsto, pero nunca se había visto antes.

El agujero negro de la Vía Láctea tiene una llamarada

Hablando de la Vía Láctea, el agujero negro supermasivo de nuestra galaxia está tramando algo muy extraño. Normalmente, el disco de acreción de un agujero negro brilla más cuando está más activo, porque hay más materia frotándose y creando fricción. En mayo, todo estaba en calma para el agujero negro central de la Vía Láctea, Sagitario A*.

Entonces, los astrónomos notaron una extraña llamarada, con el agujero negro brillando como el más brillante que los astrónomos habían visto nunca, al menos en el espectro infrarrojo.

No está claro qué es esa extraña llamarada, pero los científicos creen que se produjo cuando un objeto polvoriento o una estrella se acercó a Sagitario A*.

Los mayores agujeros negros se formaron en un instante

Los objetos celestes masivos como Sagitario A* parecen haber tardado una eternidad en formarse, pero resulta que los mayores agujeros negros del universo probablemente se formaron en un abrir y cerrar de ojos, cósmicamente hablando.

Un estudio publicado en junio sugiere que los agujeros negros supermasivos podrían haberse formado en los primeros 800 millones de años de la historia del universo, y todo lo que habría hecho falta era una gran nube de gas. Al acumularse las nubes de gas y unirse gravitacionalmente, habrían colapsado por su propio peso, formando un pequeño agujero negro sin necesidad de que una estrella se convirtiera en supernova. Estos llamados «agujeros negros de colapso directo» habrían seguido absorbiendo materia a un ritmo vertiginoso, multiplicándose por 10.000 en el lapso de sólo 150 millones de años.

En ese momento, simplemente se detuvieron, dejando atrás los agujeros negros supermasivos que salpican nuestro universo en la actualidad.

Los ovnis salen volando de los agujeros negros

¿Qué hay más extraño que un agujero negro? Un OVNI que sale volando de uno. En este caso, sin embargo, OVNI significa flujo de salida ultrarrápido, y es un viento caliente que parece salir del disco de acreción de un agujero negro.

Un estudio publicado en agosto encontró que estos OVNIs pueden explicar por qué el espacio cerca del corazón de las galaxias es relativamente escaso en materia. Los ovnis de los agujeros negros supermasivos en los centros galácticos pueden actuar como quitanieves, empujando toda la materia extra en las inmediaciones de un agujero negro más lejos de su periferia, encontró el estudio.

El Planeta 9 podría ser en realidad un agujero negro

Hablando de objetos no identificados, el misterioso objeto celeste de nuestro sistema solar conocido como Planeta 9 podría ser en realidad un agujero negro del tamaño de un pomelo.

Hay algunos objetos extraños, más allá de Neptuno, que se comportan como si estuvieran gobernados por la gravedad de algún objeto cercano que no podemos ver. Orbitan lejos de los otros ocho planetas y parecen estar orientados en un plano diferente.

Algunos teóricos han hecho cálculos y han llegado a la conclusión de que hay un planeta ahí fuera -con una órbita extraña- que tiene entre 10 y 20 veces la masa de la Tierra. Pero en un estudio publicado en octubre, otros científicos que habían hecho cálculos por separado descubrieron que un diminuto agujero negro primordial, del tamaño de un pomelo, también podría explicar el extraño comportamiento de estos objetos trans-neptunianos.

Enviar mensajes a través de un agujero negro haría que se evaporara

Los agujeros negros podrían ser agujeros de gusano hacia un universo alternativo. Pero no te molestes en intentar enviar un mensaje a través del agujero de gusano a alguien de ese universo alternativo.

En agosto, los científicos descubrieron que enviar incluso un pequeño mensaje a través de un agujero negro alteraría el agujero negro, haciéndolo evaporar. El primer mensaje transmitido a través del agujero de gusano encogía el agujero negro receptor en un 30%, y cada mensaje subsiguiente encogía aún más el agujero negro, mientras que llevaba cada vez menos información. Después de un puñado de transmisiones, el mensaje no llevaría ninguna información y el agujero negro receptor desaparecería.

Los alienígenas podrían disparar láseres a los agujeros negros

¡¡¡Pew! Pew! Pew! Es posible que los agujeros negros no sólo alimenten la vida en los mundos extraterrestres, sino que también permitan a los alienígenas navegar por la galaxia. Disparando láseres a los agujeros negros, los extraterrestres avanzados podrían hacer un boomerang de fotones, o partículas de luz, alrededor de los pozos de gravedad que rodean a los agujeros negros. Estos fotones darían la vuelta y volverían al receptor, pero en el proceso eliminarían parte del impulso del agujero negro y lo convertirían en energía. Al regresar el fotón, los extraterrestres podrían convertir esa energía en impulso para impulsar su movimiento a través de la galaxia, y el proceso podría repetirse una y otra vez.

Podríamos rescatarte de un agujero negro

Al pasar por el horizonte de sucesos de un agujero negro, el tiempo se ralentiza, te estiras como un espagueti y te haces pedazos, ¿verdad? No tan rápido. Puede haber una forma de rescatar a la gente de estas trampas mortales celestiales, al menos según una nueva teoría especulativa.

Según esa teoría, puede haber una forma de entrelazar dos agujeros negros. (El entrelazamiento cuántico es el extraño efecto, que normalmente sólo se observa a diminutas escalas subatómicas, en el que dos partículas u objetos están inextricablemente unidos a través de enormes distancias). Nadie ha conseguido nunca entrelazar objetos visibles a simple vista, pero suponiendo que hubiera una forma de entrelazar dos objetos tan masivos como los agujeros negros, podría ser posible utilizarlos como una forma de teletransportarse instantáneamente entre dos lugares. En cuyo caso, si accidentalmente cayeras en un agujero negro, podría haber una forma de sacarte, aunque en otro tiempo y lugar.

Los agujeros negros giratorios podrían facilitar los viajes hipersónicos

Abróchate el cinturón, ponte los auriculares con cancelación de ruido y relájate: estás a punto de meterte en un agujero negro giratorio. Claro, hay una gran posibilidad de que te hagan pedazos y no te vuelvan a ver, pero al menos algunos físicos piensan que entrar en un agujero negro giratorio podría ser una experiencia bastante diferente. De hecho, los agujeros negros giratorios pueden ser más bien suaves portales del tiempo.

Asumamos que los agujeros de gusano existen, y que los agujeros negros son el camino hacia ellos. Ciertos tipos de agujeros negros supermasivos, como el gigante gentil en el corazón de nuestra galaxia, no giran mucho. Y los nuevos cálculos sugieren que viajar a un agujero negro de este tipo ni siquiera supondría un viaje lleno de baches, porque su lenta rotación implicaría una contracción y un estiramiento insignificantes, y estaría dentro del rango de tensiones que una nave espacial podría soportar.

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Publicado originalmente en Live Science.