Los agujeros negros despiertan mucha curiosidad en el público en general, ¿Por qué ocurre esto?
Porque son objetos misteriosos, no se ven, oímos que engullen estrellas enteras, hay películas que nos hablan de puertas a otras dimensiones, ¿estará la Tierra en peligro de ser engullida por uno de estos monstruos?...
A los científicos también les fascina, siendo uno de los problemas más candentes de la actualidad en la Física.
Pero, ¿qué es un agujero negro? Los físicos teóricos lo definen como una región del espacio de la que nada puede escapar, ni siquiera la luz.
La primera vez que alguien pensó en un concepto muy parecido al actual fue John Michell en el siglo XVIII, al que podemos considerar el verdadero padre olvidado de los agujeros negros.
John Michell pensó que podrían existir estrellas tan masivas que la velocidad de escape fuera mayor que la de la luz, y por tanto ni la misma luz podría salir de ella. A estas estrellas hipotéticas las llamó “estrellas oscuras”.
Hay que tener en cuenta que en esa época se pensaba que la luz era una partícula, y por tanto se vería afectada por la fuerza de la gravedad. Poco después se pensó que la luz era una onda y echó por tierra el razonamiento de John Michell, por lo que la idea de estos objetos misteriosos se abandonó pronto.
Pero a principios del siglo XX, con los nuevos modelos que revolucionaron la Física: la naturaleza dual onda-partícula de la luz y la Ley de la Relatividad en 1916, es cuando resurge de nuevo la idea de los agujeros negros.
Sólo un mes después de la publicación de la Ley de la Relatividad General, el físico teórico Karl Schwarzschild, aplicó las ecuaciones de Einstein a una masa puntual, (estas simplificaciones de los problemas, considerando la masa de un cuerpo como si estuviera concentrada en un punto, es típico en los problemas de Física, porque así se simplifican los cálculos).
El resultado fue que el espacio se deforma tanto que la luz quedaría atrapada sin poder salir en una esfera de un radio que depende de la masa encerrada en su interior y que es conocido por Radio de Schwarzschild, de esta forma renació la idea de John Michell de las estrellas oscuras, y que ahora llamamos agujeros negros.
Cualquier masa puede formar un agujero negro si está lo suficientemente comprimida. Por ejemplo, aplicando la ecuación de Schwarzschild a una masa como la Tierra habría que comprimirla hasta el tamaño de un garbanzo, y el Sol habría que comprimirlo a una esfera de radio 3 km.
La comunidad científica no creía ni que tal densidad se pudiera dar en la naturaleza, ni tampoco qué proceso podría hacer que la materia se comprimiese tanto.
En 1939 Robert Oppenheimer que es más famoso por ser el padre de la bomba atómica, fue el que apuntó a la cómo se formaría un agujero negro. Demostró que una estrella supergigante se podría comprimir hasta llegar a una densidad infinita cuando se acabara su combustible y por tanto colapsara sobre sí por gravedad, creando un punto de densidad infinita o singularidad.
Pero la mayoría de los físicos no aceptaban la existencia de los agujeros negros y lo consideraban simplemente idealizaciones matemáticas de la Ley de la Relatividad.
Hoy en día, la existencia de los agujeros negros está más que aceptada ya que se ha demostrado su existencia en muchas ocasiones, por métodos indirectos y directos. De hecho el premio Nobel de Física de 2020 fue entregado a Andrea Ghez y Reinhard Genzel por su investigación del agujero negro supermasivo de nuestra galaxia, Sagitario A*, estudiando la alta velocidad de desplazamiento de estrellas que se encuentran en el centro de la Vía Láctea alrededor de un objeto en el centro de nuestra galaxia con una masa equivalente 4 millones la de nuestro Sol.
En la siguiente infografía mostramos cómo se ha ido forjando el concepto de agujero negro y las evidencias de su existencia.
