Si los agujeros negros lo absorben todo, ?qu¨¦ hacen con ello?

Los agujeros negros siguen siendo unos objetos misteriosos y que fascinan tanto al p¨²blico general como a los cient¨ªficos. Muchas de las preguntas sin respuesta de la f¨ªsica moderna son sobre ellos. Pero la cuesti¨®n que nos planteas parte de una idea equivocada, un agujero negro no es una aspiradora, no es exactamente que lo absorba todo. Vamos a ir explic¨¢ndolo poco a poco porque, cuando llegamos cerca de un agujero negro, las leyes de la f¨ªsica son muy extremas.

Para entender lo que ocurre alrededor de uno de ellos necesitas saber lo que es el horizonte de sucesos. Se trata de un l¨ªmite te¨®rico, no es una zona del espacio a la que puedas apuntar con un dedo y decir "es ah¨ª". Es una frontera que se define como la ¨²ltima ¨®rbita en la que una onda electromagn¨¦tica viajando a la velocidad de la luz puede llegar a nosotros.

La gravedad es tan fuerte que har¨ªa que cualquier objeto con masa se estirara como un espagueti?

Vamos a verlo con un ejemplo. Si tiramos una manzana hacia el cielo, vuelve a caer hacia nosotros debido a la fuerza de gravedad de la Tierra. Pero si fu¨¦ramos superh¨¦roes o superhero¨ªnas y pudi¨¦ramos tirar la manzana con much¨ªsima velocidad, por encima de 11 kil¨®metros por segundo (la velocidad de escape de la Tierra), la manzana llegar¨ªa al espacio y escapar¨ªa a la gravedad de nuestro planeta. Un agujero negro tiene un campo gravitatorio much¨ªsimo m¨¢s fuerte que el de la Tierra, por lo que cerca de ¨¦l necesitas una velocidad mucho mayor para escapar de su fuerza de gravedad. Tanta que, cuando estamos cerca de uno de ellos, la velocidad que se necesita para escapar de su gravedad es m¨¢s alta que la velocidad de la luz. Pero aqu¨ª aparece un problema porque, seg¨²n la teor¨ªa de la relatividad, hay un l¨ªmite, que es el de la velocidad de la luz. Con las leyes de la f¨ªsica que conocemos actualmente no hay nada que vaya m¨¢s r¨¢pido que la velocidad de la luz.

En el horizonte de sucesos la velocidad de escape es igual a la velocidad de la luz, es decir, que una onda electromagn¨¦tica que va a la velocidad de la luz un poco por fuera del horizonte de sucesos puede llegar a nosotros, pero un poco por dentro del horizonte de sucesos ya no puede llegar a nosotros porque no puede viajar m¨¢s r¨¢pido que la luz. As¨ª que cuando pensamos en un objeto cerca de un agujero negro, no es que lo absorba, sino que una vez cruzado el horizonte de sucesos, las part¨ªculas seguir¨ªan dando vueltas a su alrededor porque para escapar tendr¨ªan que ir m¨¢s r¨¢pido que la luz. Si nosotros pudi¨¦ramos seguir la trayectoria de un objeto que cruzara el horizonte de sucesos y se acercara a un agujero negro nos llegar¨ªa la ¨²ltima informaci¨®n que puede viajar a la velocidad de la luz (es decir justo en el horizonte de sucesos), y ser¨ªa como una imagen detenida para siempre.

El agujero negro es una ¡°frontera¡± que se define como la ¨²ltima ¨®rbita en la que una onda electromagn¨¦tica viajando a la velocidad de la luz puede llegar a nosotros

Si lanz¨¢ramos una nave espacial hacia un agujero negro, lo que observar¨ªamos es que cuanto m¨¢s se acercara al horizonte de sucesos la ver¨ªamos moverse a c¨¢mara lenta y cuando llegara al horizonte de sucesos la ver¨ªamos parada. Pero si estuvi¨¦ramos dentro de la nave, para nosotros el tiempo seguir¨ªa siendo lo mismo, nos acercar¨ªamos al agujero negro, cruzar¨ªamos el horizonte de sucesos y seguir¨ªamos dando vueltas alrededor del agujero negro. Pero si estuvi¨¦ramos en la nave y quisi¨¦ramos llamar a nuestra familia a casa, una vez cruzado el horizonte de sucesos no podr¨ªamos hacerlo porque nuestra informaci¨®n no podr¨ªa viajar m¨¢s r¨¢pido que la luz. Lo que ocurre una vez cruzado el horizonte de los sucesos se queda dentro del horizonte de los sucesos, desconectado de lo que hay fuera.

Lo que ocurre una vez cruzado el horizonte de los sucesos, se queda dentro del horizonte de los sucesos, desconectado de lo que hay fuera

La frase que se escucha siempre que dice que nada puede escapar de un agujero negro no quiere decir que el agujero lo absorba, lo que quiere decir es que de alguna forma lo atrapa y hace que gire a su alrededor en ¨®rbitas extremas dentro del horizonte de sucesos.?Ahora s¨ª, la nave no seguir¨ªa siendo la misma. Los efectos de la gravedad ser¨ªan tan fuertes que se convertir¨ªa en una especie de espagueti debido a un proceso llamado precisamente espaguetizaci¨®n.

Significa que dado que la gravedad est¨¢ en funci¨®n del cuadrado de la distancia y en los agujeros negros es tan enorme, peque?as variaciones de distancia cambian la intensidad del campo gravitatorio. Por ejemplo, m¨¢s all¨¢ del horizonte de sucesos, la gravedad actuar¨ªa de forma distinta sobre mi cabeza que sobre mis pies porque el metro y pico que hay entre ellos es ya una distancia que hace que sea distinta en esos dos puntos. Y esa gravedad es tan fuerte que har¨ªa que cualquier objeto con masa se estirara como un espagueti. As¨ª que creemos que los agujeros negros est¨¢n rodeados de hilos de materia. Pero esto es solo una teor¨ªa porque todav¨ªa no tenemos datos reales para confirmar ni la espaguetizaci¨®n ni lo que pasa realmente m¨¢s all¨¢ del horizonte de sucesos.

Sara Cazzoli es doctora en astrof¨ªsica, investigadora del Instituto Astrof¨ªsico de Andaluc¨ªa (CSIC)

Pregunta enviada v¨ªa email por Jorge Bojanic Amado

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