Nobel de F¨ªsica para tres investigadores de los agujeros negros y los ¡°secretos m¨¢s oscuros del universo¡±

El brit¨¢nico Roger Penrose, el alem¨¢n Reinhard Genzel y la estadounidense Andrea Ghez han ganado el premio Nobel de F¨ªsica de 2020, seg¨²n ha anunciado hoy la Real Academia de Ciencias Sueca. El primero recibe la mitad del premio ¡°por descubrir que la formaci¨®n de agujeros negros es una predicci¨®n robusta de la teor¨ªa general de la relatividad¡±. Los otros dos comparten la otra mitad "por descubrir un objeto compacto supermasivo en el centro de de nuestra galaxia¡±.

El premio Nobel de F¨ªsica de este a?o tiene que ver con ¡°los secretos m¨¢s oscuros del universo¡±, ha resumido G?ran Hansson, secretario general de la Real Academia Sueca. La teor¨ªa general de la relatividad de Albert Einstein predice la existencia de este tipo de cuerpos, tan densos y con tanta masa que su fuerza de gravedad se traga todo lo que se acerca m¨¢s all¨¢ de su horizonte de sucesos, el punto de no retorno m¨¢s all¨¢ del cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar al empuje. A pesar de esto, Einstein dudaba de que este tipo de cuerpos pudiesen existir en realidad.

¡°?Qu¨¦ es un agujero negro? No lo sabemos¡±, ha explicado Ghez por tel¨¦fono durante el acto de anuncio de los premios. " Y el hecho de que no sepamos qu¨¦ hay dentro de ellos es parte de la intriga que nos hace avanzar en la tarea de entender el mundo f¨ªsico", ha a?adido la astr¨®noma estadounidense, que es la cuarta mujer que gana un Nobel de F¨ªsica desde la creaci¨®n del premio en 1901, tras Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963) y Donna Strickland (2018). ¡°Espero que esto pueda inspirar a otras mujeres a que entren en este campo¡±, ha a?adido Ghez a preguntas de los periodistas.

Roger Penrose (Colchester, 1931), f¨ªsico de la Universidad de Oxford, fue el primero en demostrar matem¨¢ticamente que los agujeros negros no son solo posibles, sino inevitables. Cuando algunas estrellas llegan al final de su vida explotan hacia adentro y hacia afuera. Las capas externas salen despedidas y las internas, el andamiaje de la estrella, se derrumban sobre s¨ª mismas. Si la estrella tiene suficiente masa, estos escombros se comprimir¨¢n hasta formar una singularidad: un punto de densidad infinita que atraer¨¢ a todo lo que cruce su horizonte de sucesos. En 1965 Penrose public¨® un art¨ªculo en el que describ¨ªa este fen¨®meno como consecuencia necesaria de la relatividad general de Einstein, que hab¨ªa muerto una d¨¦cada antes. El art¨ªculo de Penrose se sigue considerando la mayor contribuci¨®n en el campo de la relatividad general desde Einstein, resalta la academia sueca.

A finales de la d¨¦cada de los noventa, Ghez (Nueva York, 1965) y Genzel (Alemania, 1952) descubrieron un descomunal agujero negro oculto en nuestro propio vecindario dentro del universo. El equipo de Ghez us¨® los potentes telescopios ¨®pticos de los observatorios astron¨®micos de Mauna Kea (Hawai) y el de Genzel los del Observatorio Europeo Austral (Chile) para estudiar durante a?os el movimiento de las estrellas en el centro de nuestra galaxia, la V¨ªa L¨¢ctea. Ambos equipos demostraron que la velocidad de desplazamiento de las estrellas solo pod¨ªa deberse a la fuerza de gravedad de una gran masa compacta invisible para los telescopios ¨®pticos: el agujero negro supermasivo Sagitario A*.

¡°Los c¨¢lculos indicaban que este cuerpo tiene una masa de cuatro millones de soles concentrada en un espacio solo ligeramente superior al de nuestro Sistema Solar¡±, explica Rainer Schoedel, investigador del Instituto de Astrof¨ªsica de Andaluc¨ªa y colaborador de ambos Nobel. Genzel fue su director de tesis y junto a ¨¦l public¨® la primera ¨®rbita de una estrella en torno a este agujero negro en un estudio seminal en Nature en 2002. Adem¨¢s, Schoedel lleva 10 a?os colaborando Ghez. ¡°Ahora sabemos que la mayor¨ªa de galaxias como la nuestra tienen un agujero negro de este tipo en su centro, pero ignoramos su papel. No sabemos si son causa o efecto de la existencia de las galaxias. Si desapareciese Sagitarius A* o lo quit¨¢semos no pasar¨ªa nada, nuestra galaxia seguir¨ªa ah¨ª¡±, resalta.

Los equipos de los dos premiados siguen estudiando las ¨®rbitas de las estrellas en torno al agujero negro de la V¨ªa L¨¢ctea cada vez con m¨¢s resoluci¨®n. El objetivo es saber si todo se comporta de acuerdo a la teor¨ªa general de la relatividad de Einstein o hay alguna desviaci¨®n, lo que supondr¨ªa un descubrimiento hist¨®rico que bien merecer¨ªa otro Nobel. ¡°El problema es que no sabemos reconciliar la f¨ªsica gravitacional y la f¨ªsica cu¨¢ntica, pero es muy probable que ese punto de encuentro entre ambas est¨¦ dentro de un agujero negro¡±, resalta Schoedel.

Este a?o la dotaci¨®n de estos premios se ha elevado a 10 millones de coronas suecas, unos 950.000 euros, debido a la buena situaci¨®n financiera de la Fundaci¨®n Nobel creada en 1900 por deseo p¨®stumo del magnate sueco Alfred Nobel, inventor de la dinamita.

El a?o pasado recibieron el premio Michel Mayor, Didier Queloz y James Peebles. Los dos primeros fueron los responsables del descubrimiento de los primeros planetas fuera del sistema solar. El tercero es uno de los padres de las teor¨ªas cosmol¨®gicas que explican c¨®mo surgi¨® el universo y cu¨¢l ha sido su evoluci¨®n. En su anuncio desde Estocolmo, la academia sueca justifica su galard¨®n por las aportaciones de los premiados al conocimiento humano sobre la evoluci¨®n del cosmos y el lugar que ocupa en ¨¦l la Tierra.