Durante muchos años existía la creencia de que el espacio exterior carecía de ruidos o sonidos. Ahora, la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA en inglés) ha desmentido ese mito al compartir al mundo lo que sería el “sonido” de un agujero negro.

En este 2022 no solo se ha logrado obtener un registro visual de lo que es un agujero negro, ahora, gracias al trabajo de los científicos en traducir los datos de fuentes cósmicas, ha permitido “escuchar” un fenómeno astronómico de tal magnitud.

La noticia fue compartida el 21 de agosto por las redes sociales de NASA Exoplanet. Se trata de un metraje de 34 segundos en donde es escucha un sonido “aterrador” que proviene de un agujero negro.

“La idea errónea de que no hay sonido en el espacio se debe a que la mayor parte del espacio es un vacío, que no permite que las ondas sonoras viajen”, dice la publicación de NASA Exoplanets.

Sin embargo, en el cúmulo de galaxias Perseus, una zona en el espacio que alberga miles de galaxias y que se encuentra a 250 millones de años luz de la tierra, posee bastante gas que permite que las ondas sonoras generadas por el agujero negro viajen con mayor facilidad por el espacio.

Los expertos explicaron que tuvieron que utilizar una máquina que procesa los datos astronómicos y los convierte en ondas sonoras que puedan ser escuchadas por el oído humano.

The misconception that there is no sound in space originates because most space is a ~vacuum, providing no way for sound waves to travel. A galaxy cluster has so much gas that we've picked up actual sound. Here it's amplified, and mixed with other data, to hear a black hole! pic.twitter.com/RobcZs7F9e

— NASA Exoplanets (@NASAExoplanets) August 21, 2022

Las ondas sonoras de un agujero negro son acústicamente equivalentes a la nota de si bemol, 57 octavas abajo de la nota do convencional.

Esto significa que la onda era demasiado grave para que el oído humano fuera capaz de detectarla, por lo que los expertos utilizaron la tecnología necesaria para volverla “escuchable”.

El sonido de 5 mil exoplanetas

El 31 de marzo de 2022, la NASA también había publicado un video en donde le coloca sonido a más de 5 mil exoplanetas, astros que se encuentran más allá del sistema solar.

“Esta animación y sonificación sigue el ritmo de los descubrimientos de la humanidad de los planetas más allá de nuestro sistema solar a lo largo del tiempo. Convertir los datos de la NASA en sonidos permite a los usuarios escuchar el ritmo de los descubrimientos, con información adicional transmitida por las propias notas” dice la descripción del metraje.

También se explicó que, para la creación de las notas musicales, se basaron en la órbita de los planetas. Aquellos que orbitaran lentamente, tenían una nota baja, mientras que los que tienen un órbita rápida, tendrán notas altas.

“A medida que se descubre cada exoplaneta, aparece un círculo en su posición en el cielo. El tamaño del círculo indica el tamaño relativo de la órbita del planeta y el color indica qué método de detección de planetas se utilizó para descubrirlo”, afirma la publicación.

La colaboración, un proyecto conocido como EHT (Event Horizon Telescope) presentó, en varias conferencias de prensa simultáneas, la “silueta” del agujero negro bautizado Saggitarius A* sobre un disco luminoso de materia.

Esa imagen es similar a la del gigantesco agujero negro de la lejana galaxia M87, mucho mayor que la Vía Láctea y que el EHT difundió en 2019.

Los científicos creen que esto prueba que los mismos principios de física operan en el corazón de dos sistemas de talla muy diferente.

Técnicamente un agujero negro no puede ser examinado directamente, ya que el objeto es tan denso, y su fuerza de gravedad tan poderosa, que incluso la luz no puede escapar a su fuerza de atracción. Pero sí se puede detectar la materia que circula a su alrededor, antes de ser engullida.

Los agujeros negros son denominados estelares cuando tienen la masa equivalente al triple del Sol, y son catalogados supermasivos cuando su masa equivale a miles, o incluso miles de millones de soles.

Sagittarius A* (Sgr A*) fue bautizado así tras ser detectado en la dirección de la constelación de Sagitario. Tiene una masa de unos cuatro millones de soles y se halla a unos 27 mil años luz de la Tierra.

Su existencia se sospechaba desde 1974, al ser detectada una fuente de radio inhabitual en el centro de la galaxia.

En los años 1990 varios astrofísicos confirmaron la presencia de un objeto compacto supermasivo en ese lugar, lo que les supuso un Premio Nobel de Física en 2020.

La imagen que ha sido revelada este jueves 12 de mayo representa la primera prueba visual de ese objeto.

The image shows a bright ring around a spot of darkness, a spot we have come to understand as a shadow of a black hole, the direct visual evidence of the black hole's existence. https://t.co/MrDlVNE9Sc#SgrABlackHole #OurBlackHole pic.twitter.com/HsleS5GPMI

— U.S. National Science Foundation (@NSF) May 12, 2022

Horas de observación, años de cálculos

El EHT es una red internacional de ocho observatorios radioastrónomicos, entre ellos uno situado en Sierra Nevada (España) y otro en el desierto de Atacama (Chile).

En 2019 el equipo logró la imagen, histórica, del agujero negro supermasivo de M87, equivalente a seis mil millones de masas solares y ubicado a 55 millones de años luz.

El Sgr A+ representa por lo tanto un “peso pluma” en comparación.

“Tenemos dos tipos de galaxias completamente diferentes y dos masas de agujeros negros muy diferentes, pero al examinar sus bordes, esos agujeros se parecen enormemente” explicó Sera Markoff, copresidenta del consejo científico del EHT, en un comunicado que acompañó el anuncio.

“Eso prueba que la (Teoría de la) relatividad general se aplica” en ambos casos, añadió.

La imagen presentada es fruto de varias horas de observación realizadas esencialmente en 2017, y luego de cinco años de cálculos y de simulaciones llevados a cabo por más de 300 investigadores de 80 institutos.

La imagen es mucho más difícil de obtener que la de M87* porque el agujero negro en el centro de la Vía Láctea es mucho más pequeño y porque hay nubes de polvo y gases que se extienden sobre miles de años luz y lo ocultan.

El gas que lo rodea solamente necesita doce minutos para dar la vuelta a este objeto galáctico, a casi la velocidad de la luz, mientras que en el caso del M87* necesita dos semanas.

Eso significa que la luminosidad y la configuración del gas cambiaban muy rápidamente durante la observación.

“Es como si quisieras tomar una foto nítida de un perro que quiere atrapar su cola”, comentó Chi-Kwan Chan, un científico del EHT.

Las dos imágenes que ahora poseen los científicos, y su comparación, permitirán el estudio detallado del comportamiento de la materia en condiciones extremas, con plasma a “miles de millones de grados, poderosas corrientes magnéticas y materia que circula a una velocidad cercana a la luz” explicó a AFP el profesor Heino Falcke, exresponsable del consejo científico del EHT que produjo la imagen del M87*.

Esas condiciones tan duras permitirán explorar fenómenos como las deformaciones del espacio-tiempo cerca de un objeto supermasivo, predecidas en la teoría general de la relatividad que Albert Einstein formuló en 1915.

La imagen original fue publicada sin coordenadas y los usuarios curiosos no tardaron en empezar a especular, ya que el accidente geográfico parece un “agujero negro”.

Posteriormente, gracias a la más rigurosa investigación de otros usuarios que identificaron la localidad en un mapa, se supo que en realidad su apariencia es solo un “efecto óptico”.

Pero la discusión en las redes sociales había generado ya un sinnúmero de teorías descabelladas.

Qué se ve

La foto muestra una formación geológica moldeada como un triángulo isósceles y rodeada del azul índigo del océano.

La periferia está enmarcada por el blanco de lo que parece ser la espuma del agua marina que es “tragada” por el oscuro centro de la formación.

Muchos no descartaron que se trataba de un agujero negro oceánico, pero también se ofreció la explicación de que podría ser un volcán subterráneo, cuyas rocas ígneas eran la causa de la profunda negrura.

“Es obviamente la entrada a la Tierra hueca”, escribió un usuario en Reddit, aludiendo a la teoría de que dentro de nuestro planeta hay civilizaciones subterráneas.

Una interpretación fue que se trataba de una gran laguna en el centro de una isla, mientras otra usuaria estaba convencida de que era el verdadero Triángulo de las Bermudas.

La idea de que era una isla fue tomando forma en la discusión online, y alguien comentó jocosamente que se había encontrado el escenario de la serie de televisión Lost (“Perdidos”), en la que unos sobrevivientes de un accidente de avión se ven forzados a convivir en una isla misteriosa.

Los adeptos a las teorías de la conspiración señalaron que la oscuridad de la isla se debía a la distorsión computerizada que Google aplica cuando no quiere mostrarte algo.

La isla de Vostok, Kiribati

Finalmente, alguien simplemente explicó que era una mala imagen satelital de una isla deshabitada en el Pacífico e incluyó un vínculo al sitio GeoEye que la muestra con claridad.

Se trata de la isla Vostok, parte de la República de Kiribati que está formada por una serie de atolones e islas coralinas.

Nombrada así por el barco del explorador ruso Fabian Gottlieb von Bellingshausen que la descubrió en 1820, la isla está protegida como un santuario que alberga importantes colonias de aves marinas.

Uno de los usuarios que la identificó escribe que no hay evidencia de que estuviera colonizada por humanos en algún momento de la historia. “Hasta los polinesios la pasaron por alto”, afirmó.

Parece ser también que los británicos la utilizaron únicamente para extraer copra -la pulpa seca del coco- y científicos estadounidenses estudiaron brevemente la fauna y flora del lugar.

Kiribati y sus islas han cobrado interés dentro de la comunidad científica que investiga el cambio climático.

• Kiribati, el país superpoblado del Pacífico Sur que será inhabitable en menos de 15 años

Se considera que será el primer país del mundo que desaparecerá a medida que suba el nivel del mar, como resultado del calentamiento global que derrite los glaciares.

Según los últimos datos, el nivel del mar ha subido 3,2 milímetros al año desde 1993, un aumento que, de mantenerse, será catastrófico para estas islas y otras regiones costeras con el paso de las décadas.

De alguna manera, la imagen apocalíptica que creó tanta especulación en las redes sociales podría no estar muy lejos la realidad.

Era algo que los investigadores ya habían previsto que podía ocurrir, aunque no sabían con cuánta frecuencia.

Y ahora, una vez observado, algunas ideas sobre cómo se forman las estrellas y las galaxias tendrán que ser revisadas.

“Nos va a tocar reescribir nuestras teorías”, dijo efusivamente Vivien Raymond, profesor de la Universidad de Cardiff, en Reino Unido.

El académico, especializado en astrofísica, le dijo a la BBC que estos resultados, que la mayoría de los científicos consideran sorprendentes, son ciertamente “fantásticos”.

“Hemos aprendido una nueva lección. Cuando asumimos algo, después de un tiempo se suele probar que estábamos equivocados. Así que tenemos que mantener nuestras mentes abiertas y ver lo que el Universo nos está diciendo”, agregó Raymond.

Los agujeros negros son objetos astronómicos con una fuerza de gravedad tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de ellos.

Las estrellas de neutrones son estrellas muertas que tienen una alta densidad. Solo para hacerse una idea de cuán densas son, basta decir que una cucharadita del material que compone una estrella de neutrones podría llegar a pesar cerca de 4.000 millones de toneladas.

Ambos objetos son “monstruos” cosmológicos, pero los hoyos negros son considerablemente más grandes que las estrellas de neutrones.

En la primera colisión, detectada el 5 de enero de 2020, un agujero negro con un tamaño seis veces mayor a nuestro Sol se estrelló contra una estrella de neutrones 1,5 más grande que nuestro astro solar.

En la segunda colisión, que ocurrió 10 días después, un hoyo negro con una masa 10 veces superior al Sol de nuestro sistema se unió con una estrella de neutrones con un tamaño equivalente a dos veces el Sol.

Cuando colisionan objetos de esta envergadura, se crean bucles en la tela del tiempo que se conocen como ondas gravitacionales. Y esos bucles u ondulaciones son los que han detectado los científicos.

Los investigadores miraron así los registros anteriores con ojos nuevos y es probable que muchas de ellas hayan sido colisiones similares.

Teorías a revisar

Aunque los investigadores ya habían detectado la colisión de dos agujeros negros y también la de dos estrellas de neutrones, esta es la primera vez que han visto a una estrella colisionar contra un agujero negro.

Pero ¿por qué importa?

Por varias razones, pero sobre todo por una: de acuerdo a teorías creadas en base a otras observaciones, se consideraba que las estrellas de neutrones tendían a colisionar con otras estrellas de neutrones, y lo mismo aplicaba a los agujeros negros.

De hecho, hay factores que reducen las opciones de que se unan dos objetos distintos en el espacio.

Pero la detección de estas dos colisiones, sobre lo que se publicó en la revista Astrophysical Journal Letters, podría desafiar este principio.

Por ejemplo, podría conducir a otra serie de teorías, como la que asume que los hoyos negros y las estrellas de neutrones están, de hecho, juntas en el espacio.

Esta teoría alternativa implicaría que las estrellas y las galaxias se forman de una manera distinta a la que establece el marco teórico sobre la formación del cosmos.

Por ejemplo, durante miles de millones de años, las estrellas han producido muchos los bloques fundacionales sobre los que se han construido estructuras cósmicas más grandes, como planetas y galaxias.

Además, lo que se produce entre las estrellas, que llamamos elementos pesados —como hierro, carbono y oxígeno—, está directamente relacionado con la proporción de pares de estrellas de neutrones y agujeros negros en el Universo.

La fuerza con la que las estrellas expulsan el material que llevan dentro una vez explotan también está relacionada con este equilibrio entre agujeros y estrellas de neutrones.

En conclusión, estos nuevos hallazgos sugieren que las estrellas producen menos elementos pesados y los expulsan con menor fuerza de lo que se pensaba, lo que tiene diversas implicaciones en la observación del Universo.

“Una imagen más rica“

Ninguna teoría puede explicar a la perfección lo que los astrónomos ven en el cielo.

Pero de acuerdo al profesor Vivien Raymond, muchas de las ideas pueden ser “adaptadas” para que encajen mejor en lo que ya sabemos.

Para Sheilan Rowan, académica de la Universidad de Glasgow, en Escocia, las observaciones sobre el tipo y la frecuencia de las colisiones entre agujeros negros y estrellas de neutrones en los últimos seis años han creado un cuadro más detallado de las dinámicas que suceden en el interior de las galaxias.

“Lo que todo esto nos está dando es una imagen más rica de la evolución de las estrellas. Esta última observación es otro principio de nuestro entendimiento de lo que ocurre allá afuera en el Universo y el modo en que éste se convirtió en lo que vemos hoy”, le dijo Rowan a la BBC.

Las colisiones fueron detectadas al medir ondas causadas por los cambios repentinos en las fuerzas gravitacionales que ocurren cuando dos cuerpos se estrellan.

Es muy similar, teniendo en cuenta las proporciones, a cuando se lanza una piedra en una masa de agua y se forman una ola que se expande.

Estas llamadas ondas gravitacionales viajan cientos de millones de años luz a través del espacio y fueron registradas por detectores en el estado de Washington y Luisiana, en EE.UU., y el detector Virgo ubicado en el centro de Italia.

Estos conforman el observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro de luz avanzado (conocido por las siglas Aligo).

Para cuando nos alcanzan, las ondas son diminutas, de un ancho menor al de un átomo. De hecho, los detectores de este tipo de ondas son uno de los instrumentos más sensibles jamás construidos por el hombre.

En el futuro, el equipo espera detectar colisiones entre estrellas de neutrones y agujeros negros que también sean observadas por telescopio, tanto en el espacio como en la superficie de la Tierra.

Esto permitirá a los científicos averiguar más sobre los materiales superpesados de los que están hechas las estrellas de neutrones.

Dos años después, nos revelan lo que ocurre en el campo magnético que rodea a ese famoso monstruo gravitacional.

Se trata del agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la galaxia Messier 87 (M87) en la constalación de Virgo, a 55 millones de años luz de la Tierra.

Este agujero es tres millones de veces más grande que nuestro planeta, con una masa 6.500 millones de veces mayor que la del Sol.

Con esta nueva imagen, los investigadores han podido estudiar por primera vez la región que hay justo fuera del agujero, donde se encuentra su campo magnético.

“Lo que vemos es evidencia crucial para entender cómo se comportan los campos magnéticos alrededor de los agujeros negros”, dijo en un comunicado Monika Mościbrodzka, investigadora del Telescopio de Horizonte de Eventos (EHT, por sus siglas en inglés), colaboración de cerca de 300 científicos que hizo posible la primera imagen del agujero.

¿Qué se ve en la imagen?

Lo que muestra esta imagen es el vórtice de ondas de luz que genera el campo magnético que rodea al agujero.

La imagen revela que una porción significativa de la luz alrededor del agujero M87 está polarizada debido a la atracción del campo magnético.

Eso significa que una luz que normalmente viajaría en todas las direcciones (despolarizada), de repente se ordena y se enfila en una sola dirección (se polariza) debido a una fuerza externa.

En este caso la fuerte gravedad del agujero hace que su campo magnético se doble y haga que las ondas de luz se polaricen, es decir, que oscilen en una misma dirección ordenada.

De esa manera, el campo magnético actúa como un poderoso filtro polarizador que permite ver lo que ocurre en el entorno del agujero.

Los científicos del EHT aprovecharon este fenómeno para observar mejor lo que ocurre en esa zona, de la misma manera que unas gafas oscuras o el filtro polarizado de los vidrios de un automóvil nos permiten ver solamente lo que necesitamos.

¿Qué es un agujero negro?

• Un agujero negro es una región del espacio donde la materia ha colapsado sobre sí misma
• La atracción gravitacional es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar
• Los agujeros negros surgen de la desaparición explosiva de ciertas estrellas grandes
• Pero algunos son verdaderamente gigantescos y tienen miles de millones de veces la masa de nuestro Sol
• Los agujeros negros se detectan por la forma en que influyen en su entorno

Chorros de luz

Las líneas rectas que muestra la imagen corresponden a la luz polarizada en el campo magnético del agujero negro.

Lo que vemos son los rayos polarizados que logran escapar del horizonte de ventos, que es la frontera donde el agujero se traga todo lo que llega a él.

La imagen muestra la intensidad y la dirección de esos rayos fugitivos.

Un agujero negro engulle la mayoría de la materia que llega a él, pero algunas partículas logran escapar y son lanzadas al espacio a grandes distancias en forma de chorros.

Los chorros de energía y materia en forma de plasma (gas caliente) que escapan del M87 pueden viajar a cerca de 5.000 años de luz de distancia, mucho más allá de la galaxia misma, según el EHT.

Gracias a esta nueva imagen, los expertos pueden estudiar por primera vez esa región donde el agujero traga y expulsa materia.

“Las observaciones sugieren que los campos magnéticos del borde del agujero negro son lo suficientemente fuertes como para tirar del gas caliente, haciendo que resista la atracción gravitatoria”, explica en un comunicado Jason Dexter, investigador del EHT.

Así, con esta nueva imagen, se siguen recopilando pistas para comprender al gran monstruo gravitacinal M87.

En un intento desesperado de encontrar una nueva casa, un equipo de valientes astronautas liderados por Joseph Cooper se cuelan por un agujero de gusano cerca de Saturno y salen a años luz sobre Miller, un planeta oceánico orbitando sobre un enorme agujero negro conocido como Gargantua.

Así es la trama de la película de 2014 Interstellar. Pero de acuerdo a investigaciones recientes, esta idea no está tan desencaminada como parece.

La habilidad de localizar otros planetas en el espacio ha progresado mucho en el último cuarto de siglo. Ahora sabemos de la existencia de más de 4.000 exoplanetas, mundos que existen más de las estrellas que orbitan alrededor de nuestro sistema solar.

Para aquellos que buscan vida extraterrestre, la sabiduría convencional dice que deberíamos buscar una Tierra 2.0; un planeta como el nuestro, que orbite a una distancia segura de una estrella como el sol. Solo allí encontraremos una cosa que la vida necesita: agua.

Al contrario que las estrellas, los agujeros negros son considerados precursores de muerte y destrucción. Se forman cuando grandes estrellas mueren y su fuerza gravitatoria es tan grande que actúa como una trampa gigante cósmica. Si caes dentro acabarás destrozado sin posibilidad de escape.

Esa situación no parece el escenario ideal para que la vida se desarrolle, pero ¿nos estamos perdiendo algo?

Planetas de agujeros negros

Keiichi Wada, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón, cree que sí.

Este científico estudia la física de los agujeros negros y se ha juntado con otros colegas que investigan la formación de planetas para descubrir si es posible.

“Son dos campos diferentes y normalmente no existe interacción entre ellos”, dice Wada.

Pero ahora quieren combinar su conocimiento y modelar la formación de planetas alrededor de agujeros negros.

Los planetas se forman alrededor de estrellas cuando la gravedad empieza a recolectar granos de polvo y los une formando bolas pequeñas. Entonces, gradualmente, se conectan unas a otras hasta formar objetos cada vez más grandes.

Wada y su equipo quiere analizar si esto puede pasar alrededor de un agujero negro.

Su modelo, publicado en noviembre de 2019, muestra que siempre y cuando exista una distancia suficiente desde el agujero negro, al menos 10 años luz de distancia, el entorno gravitacional es lo suficientemente estable para que los planetas se formen de la misma forma que lo hacen alrededor de otras estrellas como nuestro Sol.

“Este es el primer estudio que abre la posibilidad de una formación directa de objetos parecidos a planetas alrededor de agujeros negros supermasivos. Esperamos más de 10.000 planetas alrededor de un agujero negro así porque la cantidad de polvo allí es enorme”, dice Wada.

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Se trata de un montón de estado cósmico real inexplorado.

Que planetas puedan potencialmente formarse alrededor de agujeros negros no es garantía de que ofrezcan un ambiente propicio para la vida.

En la Tierra, los seres vivos dependen estrechamente de la luz y el calor del Sol para sobrevivir. Sin el cobijo de una estrella, la vida alrededor de un agujero negro necesitaría de una fuente de energía alternativa.

Por suerte, es probable de que eso no sea tan difícil de superar. De acuerdo a una investigación publicada en octubre de 2019 por Jeremy Schnitmann, de la NASA, hay una característica de los agujeros negros, llamada disco de acreción, que podría hacer la función del Sol.

El disco de acreción es como una banda plana de material enfilando alrededor del agujero negro esperando ser devorado.

Cuando el material gira en espiral hacia su desintegración, empieza a viajar increíblemente rápido y emite grandes cantidades de energía antes de desaparecer más allá del punto de no retorno.

“Todos los agujeros negros que conocemos tienen discos de acreción increíblemente brillantes”, dice Schnittman.

De acuerdo a sus cálculos, si se sitúa un planeta a la distancia adecuada de un agujero negro, el disco de acreción parecerá del mismo tamaño y brillo de nuestro Sol en el cielo.

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“Luciría muy similar a nuestro sistema solar”, dijo el científico.

La duración del día en el cielo en tal planeta sería familiar, pero la noche luciría muy diferente. Los centros de las galaxias donde los supermasivos agujeros negros suelen residir están tan abarrotados de estrellas que, de acuerdo a Schnittman, el cielo nocturno sería 100.000 veces más brillante que el nuestro.

Sin embargo, esas estrellas no están distribuidas de forma cercana a través de los cielos.

La gravedad del agujero negro acelera el planeta a velocidades tan elevadas que la luz de las estrellas parece provenir de un solo punto frente a ti que es más pequeño que el Sol.

“Es como conducir bajo la lluvia”, dice Schnittman. Imagínese una nave espacial alcanzando la velocidad máxima en una película de ciencia ficción. “Sin duda se vería espectacular”.

Pero existe un problema derivado de que un planeta sea calentado por un disco de acreción.

“Irradian mucho más ultravioleta y radiación X que el Sol”, agrega el experto. Ese tipo de radiación podría esterilizar un planeta que de otra forma podría ser habitable.

“Haría falta una atmósfera nublada para poder bloquearla”.

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Pero eso no es imposible teniendo en cuenta que ya sabemos de exoplanetas que hemos encontrado orbitando otras estrellas.”Las atmósferas gruesas y brumosas parecen ser bastante comunes”.

Es posible que pueda sobrevivirse a esa radiación de esa forma, teniendo un tipo de día caluroso y húmedo como en la Tierra.

Luz desde un agujero negro

Teniendo en cuenta estos peligros y restricciones, quizás haya una manera más segura de calentar mundos alrededor de un agujero negro: utilizando la energía sobrante del Big Bang.

Los astrónomos la llaman radiación de fondo de microondas (CMB, por sus siglas en inglés) y fue liberada hace alrededor de 380.000 años tras la creación del cosmos.

De acuerdo a Pavel Bakala, de la Universidad de Silesia en República Checa, esta energía podría reemplazar a una estrella gracias a un efecto llamado lente gravitacional. Y es que debido a su enorme masa, los agujeros negros deforman el espacio a su alrededor de tal forma que actúan como un lente.

Así como un cristal puede encender un palillo refractando la luz del sol, la extrema gravedad de un agujero negro puede hacer lo mismo con la energía de una CMB a un planeta orbitando.

Sin embargo, Bakala explica que por sí solo no es suficiente, señalando el hecho de que en la Tierra pasamos por períodos de día y noche gracias a su rotación. “Eso ayuda a que la energía circule por el planeta”, dice.

El respiro de la noche es tan importante para un mundo habitable como lo es el resplandor del día.

Pero Bakala también tiene una solución para este problema: la sombra del agujero negro. Cuando la luz atraviesa el espacio extremadamente deformado alrededor de un agujero negro, crea un anillo con un área oscura en su interior, la sombra.

Esto se puede ver en la ahora famosa foto de un agujero negro liberado por los científicos detrás del Event Horizon Telescope en abril de 2019.

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Un planeta que pase a través de esta sombra se sumergiría en la noche. “Eso podría hacerla realmente similar a nuestra experiencia en la Tierra”, dice Bakala.

Sin embargo, no todos los agujeros negros son viables. “Necesitas un agujero negro que rote muy rápido. Necesita estar girando cerca de la velocidad de la luz”, continúa Bakala.

Esto es porque tan lento como rote un agujero negro, más lejos tendrás que viajar para alcanzar una órbita estable.

Aventúrate demasiado y ya no obtendrás el ciclo de día y noche proporcionado por el fondo de microondas cósmico y la sombra del agujero negro.

Tampoco es que esté descartado, sobre todo si nos fijamos en los agujeros negros antiguos. Cuanto más viejo es un agujero negro, más posibilidades tiene de girar mientras traga cosas.

La edad de un agujero negro no es la única cuestión relacionada con el tiempo que se debe considerar al evaluar si es probable que se encuentre vida orbitando a uno. Los agujeros negros influyen en el tiempo. En su Teoría General de la Relatividad, Albert Einstein nos dijo que el espacio y el tiempo están entretejidos en un tejido llamado espacio-tiempo continuo.

Así que un agujero negro no sólo deforma el espacio a su alrededor, sino también el tiempo.

Por cada 1.000 días que pasan en la Tierra -un poco más de tres años- sólo pasa un día en el planeta del agujero negro.

Este efecto, conocido como “dilatación del tiempo”, constituye un importante punto de la trama en Interstellar, con el paso de una hora en el planeta de Miller por siete años que transcurrieron en la Tierra.

La vida en la Tierra comenzó relativamente pronto, dentro de los primeros 500 millones de años más o menos.

Para que hayan pasado 500 millones de años en el planeta alrededor del agujero negro, el Universo tendría que tener 500.000 millones de años. Pero se formó hace poco menos de 14.000 millones de años.

Así que si la vida se encuentra en el mundo real del planeta de Miller, esta tendría que surgir considerablemente más rápido que aquí.

La rotación de un agujero negro

Según Lorenzo Lorio, del ministerio de Educación, Investigación y Universidades en Italia, esa vida también habría tenido que lidiar con otra dura consecuencia de la relatividad general tan cercana a un monstruo gravitacional.

Un agujero negro puede causar estragos en la oblicuidad de un planeta, es decir, en cuánto se inclina su eje de rotación vertical.

La oblicuidad de la Tierra es actualmente un poco más de 23° y es esta inclinación la que nos da las estaciones: verano cuando nos inclinamos hacia el Sol e invierno cuando estamos en el otro ángulo.

Esta inclinación varía entre 22,1 ° y 24,5 ° a lo largo de un ciclo que dura 41.000 años a medida que nos arrastra la gravedad de nuestros planetas vecinos. Es un cambio relativamente pequeño durante un largo período de tiempo, por lo que obtenemos estaciones estables con variaciones mínimas de temperatura entre ellas.

Por el contrario, la oblicuidad de un planeta cerca de un agujero negro es mucho menos estable a medida que se mueve a través del espacio deformado alrededor de su anfitrión.

“Puede variar en varias decenas de grados en sólo 400 años”, dice Iorio.

Sus cálculos, publicados en febrero de 2020, representan la primera vez que los efectos de la Relatividad General se han tenido en cuenta de esta forma. “Es perjudicial para la posibilidad de que se formen y crezcan formas de vida y civilizaciones estables”, dice.

Todo esto no tiene sentido a menos que podamos encontrar planetas orbitando agujeros negros.

En 2034, la Agencia Espacial Europea (ESA) tiene previsto lanzar la misión Antena espacial de interferómetro láser (LISA).

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Se trata de un detector increíblemente sensible para captar ondas gravitacionales: las ondas creadas a medida que los objetos se mueven y distorsionan el espacio-tiempo.

“LISA será lo suficientemente sensible como para ver un planeta con un agujero negro del tamaño de la Tierra en la Vía Láctea”, dice Schnittman. “Para un planeta del tamaño de Júpiter, estás mirando mil veces más lejos que eso”, dice.

Eso trae otras 50 galaxias locales a la refriega, incluidas Andrómeda y Triángulo. Quizás entonces finalmente sepamos si estos mundos de ciencia ficción sin sol y sin estrellas están realmente ahí fuera.

Cuando los científicos presentaron la primera imagen de un agujero negro el año pasado, fue calificado como un avance extraordinario.

Ahora, tras reevaluar algunos de los datos de las imágenes que fueron tomando en los años previos a esa foto histórica, los investigadores nos dan algunas perspectivas nuevas sobre el objeto conocido como M87*, que tiene la monstruosa masa de 6.500 millones de soles.

Uno de los datos descubiertos es que el brillo del agujero negro parpadea con el tiempo.

Esto es probablemente como resultado de que M87* tritura y consume materia cercana atrapada en el feroz tirón de su gravedad.

La materia, calentada a miles de millones de grados, se retuerce y gira a través de lo que son campos magnéticos intensos. Y mientras lo hace, la región de brillo que se ve en el anillo de gas circundante del agujero negro parece temblar.

“Lo que vemos es el flujo de materia girando y finalmente cayendo sobre el horizonte de eventos, pero esta materia, este flujo de plasma, de gas, es muy turbulento”, explica Maciek Wielgus, astrónomo de la Universidad de Harvard, EE.UU.

“Esperábamos esta turbulencia. Hay lo que se llama una inestabilidad magneto-rotacional rodando sobre esta turbulencia. Y por esa razón, hay algo de estocasticidad (aleatoriedad en el comportamiento); parece que se forman gotas de brillo en diferentes lugares”, le dijo a la BBC.

“Observatorio virtual”

La imagen histórica de M87*, publicada en abril de 2019, fue capturada por el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT, por sus siglas en inglés).

Este es un “observatorio virtual”. Conecta una serie de ocho receptores de radio, desde el Polo Sur hasta Hawái, en América y Europa, para imitar la resolución que se obtendría con un solo telescopio del tamaño de la Tierra.

Los astrónomos describen la resolución alcanzada como 42 microsegundos de arco. Esta es una agudeza de visión que equivale a “poder ver un juego de billar en la Luna, poder seguir el movimiento de las bolas”, comparó Wielgus.

Y es lo que necesitas si deseas una vista detallada de un objeto, incluso uno tan grande como M87*, que se encuentra a 53 millones de años luz (aproximadamente 500 millones de billones de kilómetros) de distancia.

Lo que vimos el año pasado en los diarios, sitios web y pantallas de televisión fue un elemento en forma de rosca que es el disco de acreción, un anillo de gas sobrecalentado que gira alrededor de una región central oscura donde se espera que resida el agujero negro.

La imagen surgió a partir de una semana de observaciones conjuntas realizadas por la matriz EHT, seguida de un largo período de procesamiento y análisis por computadora.

Pero, por supuesto, para llegar a ese momento se necesitaron muchos años de preparación, de prueba y error, y con menos receptores de radio que en la configuración final del EHT.

Y son los datos de todas las sesiones de práctica, que se remontan a 2009, los que Wielgus y sus colegas ahora revisaron y describieron en un artículo publicado en The Astrophysical Journal.

Lo que han hecho esencialmente es volver a evaluar ese material de archivo en función de todo lo que aprendieron al producir la imagen final de 2019.

¿Qué es un agujero negro?

• Un agujero negro es una región del espacio donde la materia ha colapsado sobre sí misma.
• La atracción gravitacional es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar.
• Los agujeros negros surgen de la desaparición explosiva de ciertas estrellas grandes.
• Pero algunos son verdaderamente gigantescos y tienen miles de millones de veces la masa de nuestro Sol.
• Se desconoce cómo se formaron estos monstruos, que se encuentran en los centros de las galaxias.
• Los agujeros negros se detectan por la forma en que influyen en su entorno.

Los investigadores no pueden presentar imágenes completas de los datos antiguos, pero al usar modelos pueden extraer detalles para confirmar ciertas características y comportamientos en M87* que deberían haber estado presentes durante esos años anteriores.

“Ninguno de los períodos de datos más antiguos fue tan bueno como este (de la imagen de 2019)”, dijo el profesor Anton Zensus, director del Instituto Max Planck de Radioastronomía, en Alemania, y presidente fundador del EHT.

“Pero todos ellos se pueden ver, sabiendo que hay una estructura de anillo subyacente allí. Y si has restringido las condiciones iniciales para mirar estos datos, entonces esa estructura de anillo es realmente evidente en todas estas sesiones que se remontan a 2009. Así, la importancia de esto es que confirmamos el resultado [de 2019] al observar los datos más antiguos“, concluye.

Reconocer una posición cambiante de brillo en el disco de acreción de M87* es uno de los resultados de la investigación.

Otro es simplemente la confirmación de la constancia del diámetro de esta estructura de anillo y, por lo tanto, del diámetro del agujero negro en sí, o más propiamente de su horizonte de eventos: la zona dentro de la cual la velocidad necesaria para escapar de la fuerza de gravedad excede incluso la velocidad de la luz.

Para M87*, esta “superficie” tiene unos 40.000 millones de km de ancho. Piensa en una región del espacio de aproximadamente el doble del tamaño de nuestro Sistema Solar.

Otra cosa que ofrece esta investigación es que nos da una idea de la capacidad futura del EHT.

De ello se deduce que si se compilan muchos años de datos juntos, debería ser posible hacer películas de la actividad en las proximidades de los agujeros negros.

Pero esto requerirá que se incorporen más receptores de radio a la matriz EHT y que se extiendan los períodos de observación.

Por el momento, el EHT solo funciona unos pocos días al año a fines de marzo o principios de abril, porque esta es la época del año en que las condiciones meteorológicas de observación suelen ser buenas en todas las diferentes estaciones de radio de todo el mundo.

Telescopios especializados captaron recientemente el momento en que un agujero negro supermasivo destrozó una estrella, un raro suceso que ocurre cada cien mil años, publica el sitio especializado Science News. 

De acuerdo con la explicación científica, este fenómeno ocurre cuando una estrella (como nuestro Sol) pasa cerca de un agujero negro y es absorbido, o literalmente tragado, algo que puede ocurrir en cualquier galaxia. 

“Es un fenómeno realmente emocionante”, dice Suvi Gezari, astrónomo de la universidad de Maryland, en College Park, citado por Science News. 

El suceso quedó registrado gracias a telescopios especializados que buscan en el espacio supernovas o cualquier explosión violenta que podría suceder con la muerte de una estrella.

El estudio del colosal destello brillante que causó el fenómeno fue reforzado por otros instrumentos y otros tipos de telescopios. 

Para explicar cómo funciona este evento, el científico dice que el agujero negro es como el hoyo de una bañera que succiona al agua alrededor, que serían los restos de la estrella que en este punto se ha convertido en un tipo de gas interestelar recalentado.

El siguiente video ilustra este evento único y espectacular en el universo, en el que una estrella gigante o tan grande como nuestro sol, es desintegrada por un colosal agujero negro.

El enorme agujero negro se encuentra en la galaxia Holmberg 15 A, representaría uno de los agujeros negros de un tamaño colosal jamás encontrado, y fue detectado gracias al análisis de los movimientos de las estrellas que actúan a su alrededor.

Su tamaño sólo es superado por el cuásar TON 618, donde hay un agujero negro de unos 66 mil millones de veces la masa del Sol, según el artículo científico.

Con ese tamaño, según la revista, “engulliría” sin problema todas las órbitas de los planetas del Sistema Solar y mucho más.

Para ilustrar su tamaño, los científicos hacen esta comparación. “Si la órbita de Plutón, el último del Sistema Solar, mide 123 UA, el radio de este agujero mediría unos 790 UA. La mente se tambalea al intentar imaginar algo de ese tamaño”, consigna el artículo.

La primera fotografía de un agujero negro fue posible gracias a una experta en ciencias de la computación de 29 años que ayudó a crear el algoritmo con el que se creó la imagen.

Katie Bouman lideró el desarrollo de un programa informático con el que se obtuvo la impresionante foto. Esta, que se dio a conocer el miércoles, muestra un halo de polvo y gas que se encuentra a 500 millones de billones de kilómetros de la Tierra.

Para Bouman, su creación fue la consecución de una hazaña que se creía imposible.

La experta fue a su vez fotografiada mientras descargaba la imagen del agujero negro en su laptop, a espera de su gran momento.

Compartió esta otra foto junto al mensaje: “Mirando con incredulidad cómo la primera imagen que he hecho de un agujero negro estaba en proceso de ser reconstruida”, escribió en una publicación de Facebook.

Bouman comenzó a desarrollar el algoritmo hace tres años, cuando era estudiante de posgrado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés).

Allí, lideró el proyecto con la asistencia de un equipo del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT, el Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y el Observatorio Haystack del MIT.

• Cómo los científicos combinaron en el EHT el poder de 8 telescopios para lograr la primera fotografía de un agujero negro

La imagen del agujero negro fue captada con el Telescopio del Horizonte de Sucesos, Event Horizon Telescope o EHT por sus siglas en inglés, una red de ocho telescopios vinculados entre sí, y armada con el algoritmo de Bouman.

Reconocimiento

Después de la difusión de la foto, la experta se volvió una sensación internacional, con su nombre convertido en una tendencia en Twitter.

Derechos de autor de la imagenREUTERS

En un tuit, la congresista estadounidense Alexandria Ocasio-Cortez escribió que Bouman debería tener su “merecido lugar en la historia“.

“Felicidades y gracias por tu enorme contribución a los avances de la ciencia y la humanidad”, tuiteó.

Bouman también fue reconocida por el MIT y el Smithsonian a través de las redes sociales.

“Hace tres años, la estudiante de posgrado del MIT Katie Bouman lideró la creación de un nuevo algoritmo para producir la primera imagen de un agujero negro”, se podía leer en la cuenta del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial del MIT. “Hoy, esa imagen fue dada a conocer”.

Left: MIT computer scientist Katie Bouman w/stacks of hard drives of black hole image data.

Right: MIT computer scientist Margaret Hamilton w/the code she wrote that helped put a man on the moon.

(image credit @floragraham)#EHTblackhole #BlackHoleDay #BlackHole pic.twitter.com/Iv5PIc8IYd

— MIT CSAIL (@MIT_CSAIL) April 10, 2019

Pero Bouman, que ahora es profesora auxiliar ciencias de la computación y matemáticas en el Instituto de Tecnología de California, insistió en que el equipo que la ayudó merece el mismo crédito.

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El esfuerzo de capturar la imagen, usando telescopios en lugares que van de la Antártida a Chile, involucró a un equipo de más de 200 científicos.

“Ninguno de nosotros podría haberlo hecho solo“, le dijo a la CNN. “Fue posible gracias a muchas personas de diferentes orígenes”.

Congratulations to Katie Bouman to whom we owe the first photograph of a black hole ever. Not seeing her name circulate nearly enough in the press.

Amazing work. And here’s to more women in science (getting their credit and being remembered in history) pic.twitter.com/wcPhB6E5qK

— Tamy Emma Pepin (@TamyEmmaPepin) April 10, 2019