Mi colega J.A. me alertó sobre
la reciente publicación en algunos diarios digitales de varias noticias
–bastante llamativas- sobre agujeros negros. Al parecer estamos rodeados
–sitiados más bien- por un número indeterminado de ellos, que podría ascender a
dos mil, los cuales se encontrarían estratégicamente situados a lo largo del
perímetro de nuestra galáctica patria, la
Vía Láctea. Según Raskhov y Madaul, de la UCSC (California), durante el
proceso de formación de galaxias se habrían producido numerosas colisiones
entre ellas que habrían podido provocar perturbaciones gravitacionales de tal
magnitud que habrían arrancado a los jóvenes agujeros negros de su ubicación
cercana al centro de la galaxia, despidiéndolos hacia el exterior de la misma.
Pero esto no es más que una conjetura apoyada en una simulación informática.
Más interesante me parece otra noticia según la cual, científicos de
otra universidad californiana –Santa Bárbara- han detectado un agujero negro
que, al contrario de lo que hasta ahora se creía, es capaz de expulsar materia,
en lugar de únicamente absorberla.
La
reseña viene acompañada de una espectacular imagen artística, que reproducimos,
para ilustar lo que sería una nueva perspectiva sobre esta curiosa especie de
la fauna cósmica.
Entorno de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia NGC 3783. Crédito: ESO/M. Kornmesser. |
Según lo comentado anteriormente, los agujeros negros parecen ser algo
habitual y frecuente en el Universo; cada galaxia estaría dotada de un buen
número de ellos y existirían desde el principio de los tiempos. Pero realmente,
¿qué sabemos de los agujeros negros?
Una estrella mediana como nuestro sol pasa, a lo largo de su existencia,
por diversas etapas y avatares, como cualquier hijo de vecino. Tras un convulso
nacimiento en el que la agregación de materia provista por las nebulosas de
polvo y gas –criaderos de estrellas- adquiere una consistencia que compensa
gravitación y escape –equilibrio hidrostático- generando una esfera de plasma y
provocando la ignición de las reacciones termonucleares, la querida enana
amarilla empieza a arder consumiendo su combustible interno y dando lugar a uno
de los más bellos milagros del cosmos: la autogeneración de energía (luz, calor
y otras radiaciones). Pero tras unos diez mil millones de años, el combustible
nuclear quedará casi agotado: todo el hidrógeno se ha convertido en helio por
el proceso de fusión nuclear y una serie de cambios se producen en el corazón
de la estrella. Aún le queda otra etapa, pues su fuerte organismo consigue
reconvertirse para procesar el helio y otros elementos más pesados generados en
etapas anteriores. La estrella se expande transformándose en una gigante roja,
aumenta cientos de veces su tamaño, barre las eventuales órbitas de planetas
cercanos e inicia una nueva vida. Pero todo termina y al cabo de unos cuantos
eones más también este combustible alternativo se agota. Se produce un fenómeno
por el que la materia de las distintas capas que forman el cuerpo estelar
empiezan a disgregarse y escapar hacia el espacio: quedará un pequeño núcleo
supercaliente y una enorme nube de gases a su aldedor. Se convertirá en lo que
se conoce como una nebulosa planetaria. Los vientos cósmicos, las mareas
gravitacionales, los choques de partículas provocados por las radiaciones que
viajan por el Universo, barrerán esta corola estelar, dejando un pequeño y
desnudo núcleo, aún caliente, que no es más que el cadáver de la estrella: una
enana blanca.
Nebulosa planetaria |
¿Hay vida después de la muerte…estelar?
Algunas
teorías predicen que el fin real de las estrellas de tipo mediano, tras su
larguísima agonía como enanas blancas – que emiten energía residual, pero que
ya son incapaces de producirla- sería la conversión en enanas negras, lo que
podríamos describir, bastante acertadamente, como estrellas apagadas, astros
inertes, fríos y muertos. Pero al parecer este proceso tardaría tanto , que a
día de hoy no ha habido tiempo suficiente en la edad del Universo para que se
produzca este fenómeno.
Otra posibilidad evolutiva, que también afectaría a otras ramas de la
familia estelar –las supergigantes rojas y azules-, una vez consumido el combustible
estelar, es el colapso (o derrumbamiento, según una de las acepciones del
término inglés collapse) de la
estrella. Si la masa inicial de la estrella es lo suficientemente grande, puede
ocurrir que la fuerza de atracción gravitatoria ejercida sobre sí misma, una
vez perdido el equilibrio hidrostático, sea tan grande que el astro siga
comprimiéndose restando espacio vacío entre los átomos que forman su
estructura. Las fuerzas de atracción y repulsión entre los ultracomprimidos núcleos
atómicos y electrones, podrían generar una explosión o supernova, cuyo
resultado sería una estrella de neutrones. Detectadas por su fuerte emisión de
neutrinos, aquellas resultarían un cuerpo estelar muy compacto, pequeño pero de
gran masa, cuyo comportamiento tendería a mantener el proceso de contracción.
Si imaginamos una estrella varias veces más grande que nuestro sol, reducida
por ese proceso de compresión gravitatoria a un tamaño de pocos kilómetros de diámetro, comprenderemos que las condiciones en
la región del espacio que ocupa serían totalmente distintas a la situación en el
entorno del resto de cuerpos celestes.
Horizonte de sucesos (Event Horizon)
Según el modelo teórico de los científicos que describieron matemáticamente
este proceso a mediados del siglo XX, como Hawking y Penrose, un agujero negro
sería el producto final de la evolución de estrellas con suficiente masa (límite
de Chandrasekhar) para autocolapsarse y crear una singularidad con un campo
gravitatorio de tal magnitud que nada podría escapar a su atracción, ni
siquiera la luz, puesto que la velocidad de escape para ese cuerpo sería superior
a los 300.000 km/seg.
Según estos parámetros los
agujeros negros serían, por tanto, inobservables, ya que absorberían toda onda
lumínica en su entorno. Sin embargo, posteriormente se descubrió que los
agujeros negros suelen estar rodeados por una zona de acreción, visible como un
remolino alrededor del horizonte de
sucesos. Intuitivamente podríamos imaginarlo como el agua que se agolpa
alrededor de un desagüe, esperando a ser
tragada por este.
El horizonte de sucesos es, pues,
el límite a partir del cual ya no hay retorno posible: cualquier partícula que
alcance esta frontera ya no podrá escapar al poderoso influjo gravitatorio de nuestro insaciable
protagonista.
El cine de Ciencia Ficción ha usado el tema de los agujeros negros en filmes com "El abismo negro" y "Horizonte final" |
Escapando del agujero (o viajando a través de él).
Sin embargo, como podemos leer en una de las noticias que citamos al
inicio de este artículo, se ha comprobado que la materia realmente escapa o es
expulsada del agujero negro. ¿Cómo es esto posible? El genial Stephen Hawking
ya predijo la posibilidad de la subversión de la entropía en el interior de los
agujeros negros, un lugar donde quizá, dadas sus especiales características, no
se cumplan algunas de las leyes de la Naturaleza. Sin
entrar en sesudas disquisiciones sobre procesos físicos que nos podrían llevar
al jardín de la metafísica, donde es fácil perderse, podemos imaginar, por un
momento, que realmente el agujero negro es un astro y que probablemente no
tenga una masa infinita, por lo cual es fácil creer que, llegado a cierto punto,
se llenaría y tendría que expulsar la matería sobrante. ¿Sería por tanto
posible calcular la capacidad de absorción de un agujero negro? Probablemente no.
De hecho, algunos de los miembros más eminentes de esta familia son, según
modernas hipótesis, los superagujeros negros que se encuentran en el centro de
cada galaxia, a modo de sumidero cósmico. A veces pienso que una galaxia se
parece mucho a un huracán, girando parsimoniosamente alrededor de su ciego ojo.
Dicen que en el ojo del huracán existe una sorprendente quietud. También dicen
que la Naturaleza
suele copiar sus diseños…
Pero otra posibilidad es más sugerente. Avanzada por la SF y descrita por los astrofísicos
más atrevidos, según esta, los agujeros negros serían los extremos de túneles
que comunicarían diversos lugares del espacio muy distantes entre sí. Los
wormholes (agujeros de gusano) podrían ser una explicación para ese afán
devorador de los agujeros negros. Serían entonces pozos sin fondo que atraerían
y devorarían interminablemente la materia, sumideros por el que galaxias
enteras serían tragadas al final de los tiempos. Pero ¿a dónde iría todo eso? ¡Ah!
¡Saldría por el otro extremo!
Entonces es posible que recibamos
envíos de otros lugares del Universo, es posible incluso que entre esa nube de
matería que vemos siendo expulsada por el agujero negro de la ilustración, se
haya colado algún inesperado viajero de los confines del cosmos. Es posible,
pues, que alguna avanzada civilización pueda descubrir la forma de llegar al
agujero y pasando a través de él, viajar a otros puntos del vasto Cosmos. Quién
sabe. Quizá lo hagamos algún día.
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