Einstein no creía su teoría sobre los agujeros negros

Albert Einstein habría estado complacido, pero también un poco sorprendido, con el anuncio de hoy de la primera imagen de cerca de un agujero negro gigantesco. La primera especulación sobre los agujeros negros salió directamente de la teoría de la relatividad de Einstein en 1915, pero el mismo científico pensaba que la idea era muy rara para materializarse verdaderamente en el universo.

Asumió que era un artefacto de las matemáticas, asegura el físico Daniel Kennefick, coautor de An Einstein Encyclopedia (Enciclopedia de Einstein) y No Shadow of Doubt (Sin sombra de duda), que se publicará próximamente. En correspondencia con el físico francés en la década de 1920, Einstein descartó la idea de que algo pudiera colapsar para siempre, alcanzar un punto de densidad infinita y atrapar hasta la luz (no usaron el término agujero negro, el cual se popularizó en la década de 1960).

Kennefick asegura que se necesitó científicos para superar unas cuantas barreras mentales, a fin de reconocer que los agujeros negros están por ahí, incluida la monstruosidad de la imagen, con una masa estimada equivalente a 6.000 millones de soles. El brillo en forma de anillo no es el agujero negro, sino que delinea una especie de sombra de la región conocida como horizonte de sucesos, dentro de la cual ni la luz puede escapar. El horizonte de sucesos es casi tan grande como nuestro sistema solar, pero la masa de todos esos soles podría caber en una mota.

Exactamente. Es raro.

La primera persona en adoptar la causa de los agujeros negros fue un joven astrónomo llamado Subrahmanyan Chandrasekhar, quien, en la década de 1930, discutió con el reconocido Arthur Eddington que una estrella lo suficientemente grande podría colapsar indefinidamente. Eddington ganó por pura autoridad, pero más tarde esa misma década, Robert Oppenheimer retomó la idea de Chandrasekhar, por lo menos hasta que su energía se desvió hacia el proyecto Manhattan.

A finales de la década de 1950, los astrónomos empezaron a observar objetos distantes pero muy brillantes, denominados quásar, que eran difíciles de explicar, excepto tal vez como una manifestación de alguna condición extraña. Entonces, los astrónomos iniciaron una serie de reuniones colaborativas con los físicos, llamadas Texas Symposia, para averiguar qué estaba pasando.

Otros grandes nombres empezaron a intentar entender los agujeros negros, asumiendo que podrían ser reales. Stephen Hawking y Roger Penrose expandieron nuestra comprensión de los agujeros negros y otras condiciones extremas –qué ocurre si extrapolamos el big bang hacia atrás en el tiempo–. Todo esto ayudó a impulsar la búsqueda de verdaderos agujeros negros, asegura Kennefick.

Ver algo así es como observar el viento: ver la forma en que estos objetos invisibles se mueven y afectan las cosas visibles a su alrededor. Para principios de la década de 1990, los científicos encontraron una variedad de estrellas movidas por lo que solo podría ser una compañía enorme pero invisible.

También en los 90, el Telescopio Espacial Hubble ayudó a precisar la existencia de agujeros negros súper masivos que se acumulan en el centro de las galaxias, incluida nuestra propia Vía Láctea, donde acecha algo con la masa de 4 millones de soles. El agujero negro cuyas imágenes se anunciaron el miércoles es aproximadamente 1.000 veces mayor, de acuerdo con estimaciones realizadas por los científicos con base en el movimiento del gas y las estrellas de su galaxia, llamada M87.

Para acercarse realmente al horizonte de sucesos se necesitó un proyecto internacional a 10 años que coordinara ocho telescopios de largo alcance, incluido uno en el Polo Sur. Esto requiere una visión aguda. Aunque la sombra que proyecta el agujero negro sobre M87 es del tamaño de nuestro sistema solar, la galaxia en sí misma está a 55 millones años luz. En palabras del Washington Post, es como ver una dona en la luna.

En una conferencia de prensa hoy, los líderes del equipo dijeron que lo que vieron fue exactamente lo que predecía la teoría de Einstein: una «sombra» circular rodeada de material súper caliente, emitiendo fotones lo suficientemente lejos del agujero negro para escapar de su fuerza y alcanzar la tierra 55 millones de años más tarde.

Scott Tremaine, astrónomo del Instituto de Estudios Avanzados, asegura que la imagen es un poco más grande que el verdadero horizonte de sucesos, debido a la manera en que el agujero negro desvía la ruta de la luz. Entonces, ¿qué hay dentro de este punto de no retorno? «No lo sabemos», dice, pero la teoría de Einstein predice que varias cantidades, como la densidad, llegan al infinito; una situación llamada singularidad.

Una singularidad sugiere que la teoría no está funcionando; que hay una situación real, explicable y física, pero que para entenderla se necesita otra teoría, probablemente una que vincule la gravedad de Einstein con las leyes de la mecánica cuántica, las cuales rigen el universo a pequeña escala.

No obstante, esta es la pregunta que realmente necesitamos resolver: ¿los agujeros negros devorarán el universo algún día? No, asegura Tremaine. Incluso esos monstruos de súper masa probablemente crecieron mucho más rápido cuando eran más jóvenes, y eventualmente bajaron el ritmo.

Fuente: Bloomberg