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30 mayo 2017

Confirman la existencia del horizonte de sucesos, el punto de no retorno de los agujeros negros

La Teoría General de la Relatividad de Einstein dibuja un Universo extraño, donde la masa de las estrellas de neutrones deforman el espacio-tiempo y curvan los rayos de luz. Donde la materia se acumula en tal cantidad en algunos puntos, que nada puede frenar su colapso total, a causa de la atracción de la gravedad. En esos puntos, llamados agujeros negros, aparece una singularidad cuyos secretos la ciencia no puede explicar. Y en su entorno, la gran acumulación de masa que se forma es capaz incluso de atrapar la luz y desgarrar el tejido del espacio-tiempo. Esta última frontera, a partir de la cual nada, ni siquiera la luz, puede escapar del agujero negro, es conocida como horizonte de sucesos. Es, sin duda, la frontera definitiva. La propia naturaleza del horizonte de sucesos tiene a los científicos sumidos en la oscuridad, hasta tal punto que este límite sigue siendo hoy en día una frontera teórica. Este martes, un estudio publicado en la revista «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» ha presentado una nueva confirmación de la existencia de este horizonte de sucesos. Científicos de la Universidad de Texas, en Austin (EE.UU.) han simulado qué ocurriría si la superficie de los agujeros negros fuera sólida, y las estrellas chocasen contra ellas en vez de ser engullidas. La investigación, que ha concluido que deberíamos de haber observado las huellas de estas colisiones a través de los telescopios, se ha convertido en una nueva prueba de que la Relatividad de Einstein funciona a la hora de explicar el Universo. «Nuestra intención era confirmar a través de experimentos la idea del horizontes de sucesos», ha dicho en un comunicado Pawan Kuwar, astrofísico en la Universidad de Texas. Agujeros negros sólidos Una forma de hacerlo es tener en cuenta una hipótesis que han planteado algunos científicos, y según la cual en realidad la superficie de los agujeros negros es sólida. ¿Qué pasaría si los agujeros acumularan enormes cantidades de masa pero no colapsaran? Una de las consecuencias es que serían sólidos, y que las estrellas atraídas por ellos no serían engullidas, sino que sencillamente quedarían destruidas en una colisión brutal. ¿Y si en vez de agujeros negros, en el centro de las galaxias hubiera objetos sólidos muy masivos? Las estrellas chocarían contra ellos- Mark A. Garlick/CfA «No queríamos afirmar que los agujeros tengan una superficie sólida», ha explicado Kumar. «Sino llevar al conocimiento hasta los límites y encontrar evidencias concretas de que, realmente, hay un horizonte de sucesos en los agujeros negros». ¿Cómo saberlo? Si nada puede escapar del horizonte de sucesos, ¿qué pruebas directas podemos obtener de su existencia? Unos astrónomos están tratando de obtener a primera imagen nítida del horizonte de sucesos del agujero negro supermasivo de la Vía Láctea, Sagitario A*. Pero Kumar y su equipo han probado una aproximación distinta: si los agujeros negros fueran sólidos, los telescopios deberían captar las explosiones generadas en los choques de las estrellas. Pero si no se encuentran es porque, en efecto, están rodeados por un horizonte de sucesos. Explosiones en el espacio Las simulaciones por ordenador concluyeron que si eso ocurriera, el gas de las estrellas moribundas cubriría el agujero negro durante meses, o quizás años, emitiendo importantes cantidades de energía. Como casi cada galaxia tiene en su centro un agujero negro supermasivo, este fenómeno debería poder verse con cierta frecuencia por ahí fuera. Después de una colisión, la superficie de los objetos masivos y sólidos brillaría de forma dramática durante meses o años- Mark A. Garlick/CfA «Estimamos la tasa de caída de estrellas hacia agujeros negros supermasivos», recordó Wenbin Lu, otro de los investigadores que ha participado en el estudio. «Casi cada galaxia tiene uno. Nosotros solo tuvimos en cuenta los más masivos, que superan los 100 millones de masas solares. De estos hay por lo menos un millón, en una distancia de tan solo miles de millones de años». El telescopio Pan-STARRS, situado en Hawái, recogió datos útiles para saber si estas colisiones estaban ocurriendo en el espacio. Sus lentes observaron un importante área del cielo durante un periodo de 3,5 años, de busca de fenómenos transitorios («transients», en inglés), fenómenos que brillan durante un tiempo corto y luego se desvanecen. «Nosotros calculamos cuántos de estos fenómenos transitorios habría captado el Pan-STARRS en un periodo de 3,5 años en su zona. Concluimos que debería de haber descubierto diez de ellos para justificar la teoría del agujero negro sólido», explicó Lu. Pero, ¿cuántos fenómenos transitorios captó el Pan-STARRS? Ninguno. «Nuestro trabajo implica que algunos agujeros negros, o quizás todos, tienen un horizonte de sucesos, y que la materia que cae en ellos realmente desaparece del Universo observable, tal como hemos considerado durante décadas», ha concluido Narayan. Por eso, ha dicho: «La Relatividad General ha pasado otra prueba». Por si acaso, estos investigadores usarán un telescopio más potente para seguir buscando este tipo de fenómenos transitorios.

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