¡°Agujero negro¡±, t¨¦rmino con magia

Lo acertado de un t¨¦rmino cient¨ªfico puede ser determinante tanto para animar una investigaci¨®n como para divulgar el concepto que encierra. ?ste parece haber sido el caso de ¡°agujero negro¡±, uno de las expresiones que mejor responde a una idea intuitiva y de las m¨¢s populares en astrof¨ªsica.

Si concentramos una masa muy grande en un espacio muy peque?o tenemos como resultado un agujero negro. ¡°Negro¡±, porque su fuerza de atracci¨®n es tan intensa que no deja escapar la luz de sus dominios, y ¡°agujero¡±, porque todo lo que podr¨ªa emitirse hacia el exterior vuelve a caer sobre ¨¦l.

Ni qu¨¦ decir tiene que los agujeros negros han sido el tema por excelencia de todo un g¨¦nero literario y tambi¨¦n cinematogr¨¢fico: caer en un agujero negro es uno de los horrores mejor descritos de la ciencia ficci¨®n. Es tambi¨¦n un juego de magia en el cosmos. Alguien que pudiera sobrevivir en un agujero negro podr¨ªa emerger en otro lugar del espacio y en otro momento del tiempo. Incluso se ha especulado sobre la posibilidad te¨®rica de que los agujeros negros puedan suministrar energ¨ªa a una civilizaci¨®n futura de ¨¢mbito gal¨¢ctico.

El lenguaje de la astronom¨ªa tiene un valor metaf¨®rico innegable y su construcci¨®n ha sido un proceso hist¨®rico y cultural que contin¨²a en la actualidad, donde conviven los mitos greco-latinos con la teor¨ªa del Big Bang. Ejemplo de ello es la iniciativa de la Uni¨®n Astron¨®mica Internacional (UAI) que, recientemente, ha puesto en marcha un concurso mundial con el objetivo de nombrar a 20 nuevos sistemas planetarios descubiertos en los ¨²ltimos a?os. La propuesta espa?ola es llamar Cervantes a la estrella m Arae, y Quijote, Rocinante, Sancho y Dulcinea, a los planetas que orbitan a su alrededor.

Alguien que pudiera sobrevivir en un agujero negro podr¨ªa emerger en otro lugar del espacio y en otro momento del tiempo

Black hole, de donde deriva nuestro ¡°agujero negro¡± (hoyo negro en otros pa¨ªses hispanoamericanos), tambi¨¦n tiene su historia. Fue acu?ado, o al menos puesto en circulaci¨®n, como t¨¦rmino cient¨ªfico en 1967 por el f¨ªsico te¨®rico John Archibald Wheeler para sustituir otras opciones, como las estrellas oscuras de Michell, las singularidades esf¨¦ricas de Schwarzschild, las estrellas congeladas de la Uni¨®n Sovi¨¦tica y las estrellas colapsadas de los f¨ªsicos de Occidente.

Inicialmente, el t¨¦rmino "agujero negro" podr¨ªa proceder de la expresi¨®n hom¨®nima referida a las prisiones militares en general y que describe Edgar Allan Poe en uno de sus cuentos (El Pozo y el P¨¦ndulo). Seg¨²n el Diccionario de Oxford, esta expresi¨®n se populariz¨® a ra¨ªz del horrible episodio ocurrido en 1756, en los cuarteles de Fort William de Calcuta, en la India: 146 europeos fueron arrojados a estas peculiares celdas de castigo, de los cuales s¨®lo 23 sobrevivieron a la ma?ana siguiente.

Los agujeros negros han sido objeto de continuas especulaciones. Fueron intuidos por primera vez a finales del siglo XVIII. El astr¨®nomo ingl¨¦s John Michell y el f¨ªsico franc¨¦s Pierre-Simon Marqu¨¦s de Laplace sugirieron casi simult¨¢neamente la idea de que si se combinara una gran masa y un radio peque?o ser¨ªa posible obtener un cuerpo del cual la luz no podr¨ªa escapar.

Dado que la velocidad de escape (la necesaria para vencer la atracci¨®n gravitatoria de cualquier astro) es proporcional a la ra¨ªz cuadrada de la masa de la estrella dividida por su radio, Michell argument¨® que, cuanto m¨¢s peque?a fuera el radio de una estrella, mayor ser¨ªa esa velocidad. Seg¨²n ¨¦l, existir¨ªa un radio cr¨ªtico para el que la velocidad de escape igualar¨ªa a la velocidad de la luz. Por debajo de este valor, la estrella ser¨ªa tan compacta que la luz, afectada por la gravedad, no podr¨ªa escapar.

Michell inform¨® de su predicci¨®n acerca de la posible existencia de las estrellas oscuras a la Royal Society de Londres en 1783. El Universo podr¨ªa contener un n¨²mero enorme de tales estrellas oscuras, cada una de ellas en el interior de su propio radio cr¨ªtico e invisible desde la Tierra al quedar atrapada la luz emitida desde su superficie.

Albert Einstein us¨® el t¨¦rmino 'singularidades de Schwarzschild', negando as¨ª su propio legado intelectual

En un art¨ªculo de 1939, y para negar precisamente la existencia de los agujeros negros, que a¨²n no se llamaban as¨ª, Albert Einstein us¨® el t¨¦rmino singularidades de Schwarzschild (otro astr¨®nomo alem¨¢n que teoriz¨® sobre ellos). De este modo, tambi¨¦n negaba su propio legado intelectual pues estos objetos se predicen en la teor¨ªa de la Relatividad General.

Agujero negro vino a sustituir otras expresiones que los astr¨®nomos utilizaron antes de 1968 para referirse al objeto creado del colapso o implosi¨®n estelar. Justo en la d¨¦cada anterior, como cuenta el f¨ªsico te¨®rico Kip Thorne en su libro Agujeros negros y tiempo curvo. El escandaloso legado de Einstein, los f¨ªsicos sovi¨¦ticos utilizaron estrella congelada, en el sentido de paralizada en el tiempo, como su traducci¨®n en ingl¨¦s frozen star. Al quedar la luz atrapada por la gravedad, la implosi¨®n del astro, si pudiera verse desde tierra, parecer¨ªa durar eternamente fuera del radio cr¨ªtico.

La astronom¨ªa occidental, como si tratara de diferenciarse ideol¨®gicamente, optaba por otra terminolog¨ªa. El ¨¦nfasis se pon¨ªa en el punto de vista de la persona que se mueve hacia adentro sobre la superficie de la estrella en implosi¨®n, a trav¨¦s del horizonte y hacia la verdadera singularidad. De ah¨ª estrella colapsada, donde la f¨ªsica cu¨¢ntica y la curvatura espacio-temporal se unir¨ªan.

Sin embargo, ninguna de estas opciones satisfac¨ªa a los astr¨®nomos, hasta que Wheeler, cansado de estrella completamente colapsada gravitatoriamente, utiliz¨® el t¨¦rmino black hole. Y lo hizo ¨Ccuenta Thorne- como si ning¨²n otro nombre hubiese existido nunca y todo el mundo estuviese ya de acuerdo en su uso. Lo ensay¨® en una conferencia sobre p¨²lsares en Nueva York a finales de oto?o de 1967 y luego en una charla en diciembre de ese a?o titulada ¡°Nuestro Universo, lo conocido y lo desconocido¡±. No apareci¨® escrito hasta 1968 con la publicaci¨®n de un art¨ªculo en American Scientist donde Wheeler dice: ¡°La luz y las part¨ªculas del exterior que emergen y caen al agujero negro s¨®lo vienen a contribuir a su masa y a su atracci¨®n gravitatoria¡±. Al creativo astr¨®nomo estadounidense le gustaba comparar la estrella en implosi¨®n, que llega a desaparecer de nuestra visi¨®n, con el gato de Cheshire de Alicia en el Pa¨ªs de las Maravillas.

Como apunta Kip Thorne, de todas las ideas concebidas por la mente humana, ¡°desde los unicornios y las g¨¢rgolas a la bomba de hidr¨®geno¡±, la de los agujeros negros quiz¨¢ sea la m¨¢s fant¨¢stica

Sobre el t¨¦rmino agujero negro existe una aceptaci¨®n generalizada. S¨®lo en franc¨¦s hubo reticencias iniciales por las connotaciones obscenas de la expresi¨®n al traducirla a ese idioma (trou noir) y que, aun as¨ª, cedieron ante la fuerza y extendido uso del t¨¦rmino. Sin embargo, agujero sugiere ¡°ausencia de materia¡±, lo que contradice el hecho de que los agujeros negros son notorios precisamente por su gran densidad. Junto con el problema del contenido de materia, tambi¨¦n el color podr¨ªa ser una contradicci¨®n terminol¨®gica de existir la radiaci¨®n de Hawking. Pero incluso para este f¨ªsico, el t¨¦rmino agujero negro constituy¨® ¡°un golpe de genio¡± que garantiz¨® la entrada de estos objetos en la mitolog¨ªa de la ciencia-ficci¨®n y estimul¨® la investigaci¨®n cient¨ªfica al disponer de un t¨ªtulo aceptado por la comunidad cient¨ªfica. El propio Wheeler dice que fue ¡°terminol¨®gicamente trivial, pero psicol¨®gicamente poderoso¡±, haciendo que mereciera la pena emplear tiempo y dinero en el estudio de estos objetos. Con los a?os, el t¨¦rmino agujero negro se fue abriendo paso en la literatura cient¨ªfica.

Como apunta Kip Thorne, de todas las ideas concebidas por la mente humana, ¡°desde los unicornios y las g¨¢rgolas a la bomba de hidr¨®geno¡±, la de los agujeros negros quiz¨¢ sea la m¨¢s fant¨¢stica. Pero la magia de estos objetos c¨®smicos se pierde en la nomenclatura de los candidatos, pese a disponer de dos nombres, uno el correspondiente a la fuente que emite rayos X ¨Cel voraz agujero negro en s¨ª- y otro el de la constelaci¨®n de su contrapartida ¨®ptica. As¨ª tenemos los siguientes nombres de agujeros negros: X1956+350 ¨® Cyg X-1, X0538-641 ¨® LMC X-3, A0620-00 ¨® V616 Mon, GRO J1655-40 ¨® Nova Sco 94, GS 2023+338 ¨® V404 Cyg¡­ Este ¨²ltimo, cuyo estudio detallado por parte del investigador del Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias (IAC) Jorge Casares y sus colaboradores brit¨¢nicos supuso la confirmaci¨®n en 1992 de la existencia de estos hasta entonces hipot¨¦ticos objetos del Universo, vuelve a ser actualidad: tras m¨¢s de 25 a?os de inactividad, V404 de la constelaci¨®n del Cisne est¨¢ produciendo violentas erupciones de muy alta energ¨ªa a medida que devora masa de la estrella que lo acompa?a, fen¨®meno que est¨¢ siendo observado por telescopios espaciales y terrestres de todo el mundo, entre ellos el Gran Telescopio CANARIAS (GTC).

Carmen del Puerto Varela es periodista, doctora en Ciencias de la Informaci¨®n y jefa de la Unidad de Comunicaci¨®n y Cultura Cient¨ªfica (UC3) del Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias (IAC). Durante seis a?os fue directora del Museo de la Ciencia y el Cosmos, de Museos de Tenerife. En 2009 escribi¨® y dirigi¨® la obra de teatro multimedia El honor perdido de Henrietta Leavitt.

Cr¨®nicas de AstroMAN?A es un espacio coordinado por el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias (IAC), donde se publican relatos con el Universo como inspiraci¨®n, desde an¨¦cdotas hist¨®ricas relacionadas con la astronom¨ªa hasta descubrimientos cient¨ªficos actuales. Un viaje literario por el espacio y el tiempo.