Agujeros negros

Antonio Vélez M.

Más de una persona cree en la existencia de fantasmas; esto es, cree en seres invisibles que materializan su presencia usando medios bien sutiles. Muchos de ellos son malignos, nebulosos, inmateriales, misteriosos o difíciles de enfrentar, precisamente por el don de la invisibilidad unido al hecho de poseer cierto grado de inmaterialidad.

La foto que traen ahora los periódicos del primer agujero negro (black hole) muestra solo su sombra oscura rodeada por un halo luminoso, pues el objeto no emite luz. El halo que lo encierra está formado por el gas que sin descanso alimenta al insaciable agujero. En efecto, toda la materia que llega al curioso objeto se la traga, la comprime hasta niveles impensables y reduce a mera luz, que no ilumina, pues la fuerza de gravedad es tan intensa que nada, absolutamente nada, puede salir de semejante infierno, ni siquiera la luz, el objeto más liviano del universo. El fenómeno es bien misterioso, se lo conocía por meras consideraciones teóricas, sin tener ninguna imagen suya. El nombre lo propuso el físico estadounidense John Archibald Wheeler.

El 10 de abril de este año, un grupo de astrónomos entregó al mundo la primera foto de un objeto de esos, obtenida combinando las imágenes de ocho telescopios ubicados estratégicamente sobre la Tierra y sincronizados con perfección absoluta. Los astrónomos calculan que el fantasmal objeto se encuentra a 54 millones de años luz de la Tierra, en el centro de la galaxia Messier 87. Su masa se ha calculado entre 6.400 y 6.660 masas solares.

Anteriormente, la existencia de agujeros negros solo estaba apoyada, en forma indirecta, a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y por galaxias activas. Recordemos que Albert Einstein, hace más de un siglo, y de manera profética, nos enseñó cómo sería la gravedad alrededor de un objeto de esa naturaleza. En efecto, las ecuaciones que proporciona el modelo matemático, y es lo único visible de semejante rareza, nos enseñan que toda la masa del objeto se encuentra confinada en un punto, con una densidad altísima, y genera un campo gravitatorio de tal intensidad que ni siquiera la luz puede escapar de sus garras.

Los físicos teóricos hablan de la curvatura del espacio-tiempo, algo de lo cual podemos hablar, pero no podemos concebir en nuestra mente tridimensional, finita y bien limitada. Hablan también de sitios en el universo en los que la curvatura del espacio-tiempo provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada llamada “horizonte de sucesos”, una especie de piel que separa tal región del resto del universo. En la década de 1970, los físicos Stephen Hawking y Roger Penrose demostraron cómo era la rara geometría de dichos objetos. Aclaremos que hasta este momento resulta imposible describir lo que sucede en el interior de uno de esos extraños sitios: solo podemos observar lo que le ocurre a la materia y a la energía en las zonas cercanas al horizonte de sucesos. 

Hawking propone que el proceso de formación de agujeros negros ocurre después de la muerte de ciertas estrellas, llamadas gigantes rojas (su masa debe ser de 10 a 25 veces la de nuestro sol). El proceso ocurre así: tras varios miles de millones de años de existencia, comienza la fuerza gravitatoria a concentrar la masa de la gigante y a reducir su tamaño hasta transformarla en una enana, “enana blanca” se la llama, momento en el cual comienza el colapso gravitatorio hasta convertirla en un agujero negro.

Pero, ¿será posible fotografiar un fantasma? La respuesta es positiva. Si de verdad existiesen tales entes en el mundo que habitamos, podríamos intentar fotografiarlos, a pesar de su invisibilidad, debido al contraste con lo que los rodea, y eso es, precisamente, lo que hicieron los astrónomos autores de la hazaña. El propio agujero negro es invisible, pues la luz emitida es obligada a devolverse, debido a la fuerte atracción gravitatoria, así que no deja imagen visible en la zona ocupada, es negro, de verdad, completamente negro, pero lo que lo rodea se transforma y deja una huella que los astrónomos aprovechan para delimitarlo y obtener una imagen. Al final tenemos la fotografía de un fantasma real, y un momento estelar de la astronomía.