Revelando los misterios de los agujeros negros

Recreación artísitica de cómo luciría un agujero negro.




En los últimos días, la colaboración Telescopio Horizonte de Eventos (EHT por sus siglas en inglés), ha puesto en boca de todos el nombre Sagitario A* (Sgr A*) al mostrar sus nuevos resultados, la mejor y más detallada imagen del agujero negro súper masivo que se encuentra en el centro de nuestra galaxia. Sin embargo, no es sencillo comprender el concepto de agujero negro, ya que no existe nada parecido en nuestras vidas cotidianas.

Una de las formas más prácticas para tener un idea de lo que es un agujero negro, consiste en comprender el concepto de velocidad de escape (VE), es decir, la velocidad mínima que necesita un objeto para escapar de la atracción gravitatoria que ejerce otro cuerpo mayor sobre él. Si lanzamos una piedra al cielo, esta caerá nuevamente, pero si la lanzamos con una velocidad mayor a la VE de la Tierra, la piedra no volverá a caer y saldrá al espacio exterior.

La VE depende de la razón entre la masa y el tamaño del cuerpo, de esta forma cuerpos más masivos y pequeños, tendrán mayores VE que cuerpos menos masivos y más grandes. Para el caso de la Tierra, la VE es de 11 km/s (40.300 km/h), para la Luna es de 2.38 km/s y para el Sol llega a los 617.5 km/s. En el caso de un agujero negro, tenemos una gran cantidad de masa concentrada en un lugar extremadamente pequeño, por tanto, la VE es superior al límite de velocidad que tienen los cuerpos en el Universo. Me refiero a la velocidad de la luz en el vacío, unos 300.000 km/s.

Los más quisquillosos podrán decir que la luz no tiene masa, y que, por lo tanto, debería poder escapar. Sin embargo, la VE también puede ser interpretada como la energía que necesita algo para poder salir de la influencia gravitatoria de un cuerpo. De esta forma, podemos decir que ningún fotón de luz puede escapar, porque pierde toda su energía antes de poder hacerlo.

La VE de un agujero negro, comienza a disminuir a medida que nos alejamos de él. Cuando nos alejamos lo suficiente se llegará a una zona llamada Horizonte de Eventos, la cual nos indica el lugar en donde la VE es igual a la velocidad de la luz. Esto significa que, si nos alejamos un poco más del agujero negro, es posible escapar de su influencia gravitatoria.

Imagen de Chandra de Sgr A* y su región circundante

El tamaño del horizonte de eventos, depende de la masa concentrada al interior del agujero negro. Para el caso de Sgr A*, sabemos que es súper masivo ya que tiene alrededor de 4 millones de veces la masa del Sol y gracias a la nueva imagen revelada por el EHT, pudimos observar que su horizonte de eventos es ligeramente menor al tamaño de la órbita de Mercurio alrededor del Sol, o sea que tiene un diámetro aproximado de 70 millones de kilómetros.

Otro importante resultado que nos deja esta imagen, es que el eje de rotación del agujero negro, apunta hacia nosotros y no hacia el mismo lado del disco de la Vía Láctea, como se esperaba. Esto nos indica que, posiblemente, algún evento muy energético, como la fusión de galaxias, desalineo ambos ejes en el pasado.

Finalmente, se confirmó que Sgr A* casi no está consumiendo material desde su alrededor. Una analogía de esto consiste en que si Sgr A* fuera una persona, comería un grano de arroz ¡¡cada un millón de años!! En todo caso, si se encontrara en su fase más activa, en donde podría consumir decenas de estrellas como el Sol por año, esto no tendría que preocuparnos ya que Sgr A* se encuentra a 27 mil años luz de distancia, esto significa que no existe ninguna posibilidad de que pueda atraer al sistema solar ni a la Tierra.

Nuevamente nos queda esperar los próximos resultados de la colaboración EHT, algunos rumores hablan de la obtención del primer video de un agujero negro consumiendo materia, en tiempo real. Cada nuevo resultado que nos presenta la colaboración EHT, nos ayuda a desvelar un poco más sobre los misterios de los agujeros negros.

*Investigador Posdoctoral U. de Talca y Miembro de la Fundación Chilena de Astronomía.

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