En 1958, David Finkelstein publicó un escrito en
el cual, razonaba sobre un fenómeno al que llamó «membrana de una sola
dirección».Finkelstein mostraba
que bajo determinadas condiciones en que intervenía un campo de gravedad extremadamente
denso podría ocurrir que se generara un agujero invisible en el cual la luz y
los objetos físicos pueden penetrar, pero del cual nunca más pueden volver a
escapar.
Un año después de la
publicación del escrito, un joven graduado, oyó a Finkelstein, explicar su
membrana de una sola dirección. La idea atrajo primero, su atención y después
su imaginación. Ese joven estudiante era Roger
Penrose. Al ocuparse del descubrimiento de Filkenstein lo desarrolló hasta
convertirlo en la teoría moderna de los «Agujeros Negros».
Un agujero negro es una región del espacio que se nos aparece
completamente negra porque la gravitación es tan intensa que ni siquiera la luz
puede escapar a las zonas que lo rodean. No podemos ver la luz en ese lugar del
espacio porque ese lugar se la traga literalmente y la luz ya no se dirige
entonces hacia nosotros, sino que hacia ese punto del espacio. Para todos los
otros puntos que emiten luz propia o que la reflectan, esta las emprende en
todas las direcciones posibles, pero cuando se presenta este fenómeno
gravitacional, todo incluso la luz, queda atrapado en su interior.
NGC 4438
es una galaxia peculiar situada en el cúmulo de Virgo, a 50 millones de años
luz de la Tierra. La región brillante central corresponde al disco de
acumulación alrededor del agujero negro central.
La gravitación es
despreciable a nivel de laboratorio, pero es mucho más importante cuando
cuerpos de gran masa están en juego. Por consiguiente, la exploración de los
«agujeros negros» se ha convertido en aventura conjunta de físicos y
astrónomos.
Los astrónomos
especulan con la idea de que un agujero negro podría ser uno de los muchos posibles
productos de la evolución estelar. Las estrellas no arden indefinidamente, más
bien, desarrollan un ciclo vital que comienza con el hidrógeno y en ocasiones
termina con una masa rotatoria muy densa y totalmente consumida por la combustión.
El producto final de este proceso depende del tamaño de la estrella que lo está
sufriendo.
De acuerdo con una de las teorías, las estrellas que tienen un tamaño tres
veces mayor que nuestro sol o más, terminan transformándose en «agujeros negros».
Los restos de esas estrellas son inimaginablemente densos. Es posible por
ejemplo, que alguno de ellos tenga solamente unos pocos kilómetros de diámetro
y, sin embargo, contenga la masa completa de una estrella que fue tres veces
mayor que el sol. Una masa tan densa produce un campo gravitatorio lo
suficientemente intenso como para atraer a todo lo que cae en sus proximidades
mientras que al mismo tiempo no permite que nada, ni siquiera la luz, escape a
su atracción.
Rodeando estos restos de estrellas hay un «horizonte de suceso», creado
por el enorme campo gravitatorio de la estrella consumida y apagada. Su
función es precisamente la que Finkelstein atribuía a su membrana de una sola
dirección.
Cualquier cosa que entra en el campo de gravedad de esa masa es rápidamente arrastrada hacia ella y una vez que pasa el «horizonte de suceso»
nunca más puede regresar. Este horizonte constituye la característica esencial
del agujero negro. Lo que le ocurre a un objeto que pasa al otro lado de ese
«horizonte» es más fantástico que el más emocionante relato de ciencia-ficción.
Si el agujero negro no está girando, el objeto será atraído
directamente hacia su centro, hasta un punto llamado «la singularidad». Allí será
literalmente comprimido, exprimido de toda existencia o, como dirían los
físicos, reducido a volumen cero. En la singularidad del agujero negro todas
las leyes de la física fallan completamente, se desploman, e incluso
desaparecen del espacio y el tiempo. Se ha especulado con que lo que cae en el
interior de un agujero negro es expulsado de nuevo por «el otro lado»
¡Y «el otro lado» es otro universo!
Ahora, si el agujero negro está girando ( es “rotativo”), obviamente
que un objeto que cruza el “horizonte de suceso” podría fallar y no ir a parar
a la «singularidad» del agujero negro (que en un agujero negro giratorio tiene
forma de anillo) y emergerá en otro tiempo y en otro lugar en este mismo
universo (por los «agujeros de lombriz») o en otro universo (a través de los
puentes de Einstein-Rosen). Si es así, los agujeros negros rotativos podrían
ser como unas máquinas del tiempo.
Aunque los agujeros
negros son casi invisibles, podemos tratar de descubrir los fenómenos
observables en sus inmediaciones, las cuales puedan serles características.
La primera
característica es la gran cantidad de radiación electromagnética. Un agujero
negro está atrayendo átomos de hidrógeno, partículas cósmicas y otras muchas
cosas semejantes y a medida que esas partículas y objetos van siendo atraídos
por el agujero negro, su velocidad aumenta y se aceleran debido a la acción de
su campo gravitatorio hasta aproximarse a la velocidad de la luz. Eso causa una
tremenda cantidad de radiación electromagnética.
La segunda característica observable de un agujero negro es su efecto en una estrella visible que se mueve como si estuviera girando en torna a una estrella invisible (es decir, como si fuera la mitad de un sistema estelar binario) podemos especular con la idea de que realmente gira en torno a una estrella invisible y que este invisible compañero es un agujero negro.
La búsqueda de
agujeros negros se ha convertido, naturalmente, en la búsqueda de esos dos fenómenos.
En 1970, el satélite Uhuru localizó estas dos manifestaciones en una zona específica. Registró una fuente de rayos X de alta energía en la constelación del Cisne, que emitía millones de veces más energía que el sol. Esta fuente de alta energía de radiación electromagnética, que pasó a ser conocida como Cisne X-l, está muy cerca de una estrella azul supergigante. En la actualidad los científicos creen que este supergigante azul forma un sistema binario con el agujero negro Cisne X-l.
En 1970, el satélite Uhuru localizó estas dos manifestaciones en una zona específica. Registró una fuente de rayos X de alta energía en la constelación del Cisne, que emitía millones de veces más energía que el sol. Esta fuente de alta energía de radiación electromagnética, que pasó a ser conocida como Cisne X-l, está muy cerca de una estrella azul supergigante. En la actualidad los científicos creen que este supergigante azul forma un sistema binario con el agujero negro Cisne X-l.
Cuando la estrella
visible y el agujero negro invisible orbitan entre sí la supergigante azul es
literalmente «chupada» por el agujero negro. El material que es arrancado de su
superficie cae en el agujero negro a tremenda velocidad, emitiendo rayos X. Por
increíble que nos parezca Cisne X-l, más de cien objetos
similares han sido
detectados en nuestra galaxia, la Vía Láctea, desde que se descubrió su existencia.
Pese a que los agujeros negros requieren un esfuerzo máximo de nuestra imaginación,
cada día son mayores las pruebas que indican que existen realmente.
Si los agujeros negros
son lo que nosotros especulamos que son, todo lo que desaparezca en ellos
reaparecerá en alguna parte. En ese caso, ¿es posible que en otros universos
existan agujeros negros que estén «absorbiendo» materia de esos universos para
enviarla al nuestro? Se trata de una posibilidad que debe ser considerada seriamente.
Hay objetos en nuestro universo que parecen ser el reverso de los agujeros
negros. Se llaman agujeros blancos (¡naturalmente!) Esos objetos son fuentes de
radio quasi-estelares, o quasars, como se les llama abreviadamente.
Estas observaciones del Telescopio Espacial Hubble, que
refuerzan los recientes resultados de la misión WMAP, indican que un ciclo
completo completo de estrellas nació, creó este hierro y murió dentro de los
primeros cientos de millones de años del universo. Crédito de la imagen:
NASA / ESA / ESO / Wolfram Freudling et al. (CCTEP)
Los quasars son
fuentes de energía extraordinariamente intensas. Muchos de ellos sólo tienen
varias veces el diámetro de nuestro sistema solar y, sin embargo, emiten mayor cantidad
de energía que toda una galaxia de 150.000 millones de estrellas. Algunos
astrónomos creen que los quasars son los objetos más distantes jamás detectados
y sin embargo su increíble brillantez nos permite verlos con toda claridad.
La relación entre los
agujeros negros y los quasars es pura especulación, pero una especulación que
nos deja mentalmente boquiabiertos. Muchos físicos, por ejemplo, especulan que
los agujeros negros se tragan la materia de un universo y la arrojan a otro
universo, o a otro lugar y otro tiempo del mismo universo. De acuerdo con esa
hipótesis el punto de «expulsión» de un agujero negro es un quasar. Si esta hipótesis
fuera correcta, nuestro universo está siendo absorbido por sus numerosos agujeros
negros sólo para reaparecer en otros universos, mientras que otros universos están
siendo arrastrados a sus propios agujeros negros para reaparecer en el nuestro
y de nuevo volver a ser absorbidos por nuestros agujeros negros y reaparecer en
otros universos.
Ese proceso continúa y
continúa alimentándose de sí mismo. Otra danza sin principio ni fin,
infinita y sin comienzo. Uno de los subproductos
más profundos de la teoría general de la relatividad es el
descubrimiento de que
la fuerza de gravitación, que durante tanto y tanto tiempo se creyó era una
entidad real e independiente con existencia propia, no es más que una creación
de la mente.
No existe nada
semejante en el mundo real. Los planetas no recorren sus órbitas girando en torno al
sol porque el sol ejerza sobre ellos una invisible fuerza gravitacional, sino
que siguen los caminos que trazan sus órbitas, porque son el camino más fácil
para atravesar el terreno del continuum, del espacio-tiempo en que se
encuentran.
Una breve reflexión final, acerca de la insensatez
Lo mismo puede decirse
de la «insensatez»; que es solo una creación de la mente. No hay una cosa así
en el mundo real. Desde un determinado marco de referencia los «agujeros negros»
y «el horizonte suceso» tienen sentido. Nada es «insensato» excepto cuando es
visto desde otra perspectiva, desde otro punto de vista.
Llamamos insensatez a
algo que no está de acuerdo con las construcciones racionales que hemos
edificado cuidadosamente. Sin embargo, no hay nada que sea intrínsecamente
valioso en esas construcciones. De hecho, en
ocasiones ellas mismas se sustituyen por otras más útiles. Cuando eso
ocurre, lo que resultaba insensato (es decir, carente de sentido) visto desde
un sistema de referencia anticuado, visto desde otro marco de referencia puede
parecer sensato. Y lo mismo sucede a la inversa. Al igual que son
relativas las mediciones de espacio y tiempo, el concepto de la insensatez (que es en
sí también una forma de medición) es relativo. Y podemos estar seguros, en
cualquier caso, que cuando lo empleemos en ciertos marcos de referencia adquirirá
sentido y podrá tener aplicación en nosotros
Con absoluta libertad, puedo decir que cada uno de nosotros es el centro mismo del universo. Un milagro de la creación. Porque si tú no existieras como un observador, como un participante, nada de lo que ves, nada de lo que sientes o experimentas, existiría. Tú eres el mundo y ese mundo está hecho a tu medida. Eso es un hecho indesmentible, pero es apenas una verdad a medias para los más pragmáticos, para esos adoradores de las horas y de los kilómetros, pero es una verdad relativa para muchos, es una teoría para los más pensantes y es un milagro para los que creen.
Con absoluta libertad, puedo decir que cada uno de nosotros es el centro mismo del universo. Un milagro de la creación. Porque si tú no existieras como un observador, como un participante, nada de lo que ves, nada de lo que sientes o experimentas, existiría. Tú eres el mundo y ese mundo está hecho a tu medida. Eso es un hecho indesmentible, pero es apenas una verdad a medias para los más pragmáticos, para esos adoradores de las horas y de los kilómetros, pero es una verdad relativa para muchos, es una teoría para los más pensantes y es un milagro para los que creen.
“¿No os
sentís maravillados al pensar que..? Que vuestros pies,... vuestros pies están
pisando el mismísimo centro del cosmos que sujeta todas las cosas y que también
las atrae. Si no existiera un centro el universo sería amorfo, infinito, sin
forma, caótico y nos daría igual estar aquí o allí o donde fuera y mas nos
valdría no haber nacido”.
Hipatia de Alejandría
rafatorres