Qué son, cuál es la tipología y porqué es importante su investigación.
Los astrónomos y físicos suelen definir a los agujeros negros como espacios de materia extremadamente densa. Objetos cuya masa es tan condensada que distorsionan drásticamente el tejido espacio-tiempo. “Son regiones del espacio en los cuales el campo gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz consigue escapar”, explicó el astrofísico Rodrigo Nemmen, investigador del IAG-USP.
De acuerdo con Nemmen, para comenzar a entender a los agujeros negros es necesario recurrir a la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein. A inicios del siglo XX, el físico alemán propuso que el universo existía en una geometría cuatridimensional conocida como espacio-tiempo: “Einstein introdujo la noción de que el tiempo no era absoluto, pero que también sería una dimensión (con profundidad, anchura y altura), lo que lo vuelve relativo, por eso el nombre de la teoría”.
De todos modos, eso no era suficiente para explicar los fenómenos espaciales. Así, Einstein incluyó también en su teoría a la gravedad como una de las fuerzas de las cuales depende la masa de los objetos.
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La presencia de cuerpos con enormes cantidades de masa haría que el espacio-tiempo se curvara en lo que los científicos llaman campo gravitacional. Cuanto mayor es la masa, más grande es el campo gravitacional (curvatura) y la distorsión del tiempo-espacio. En la práctica, eso significa que en el Sol, por ejemplo, el tiempo fluye más despacio que en la Tierra.
De acuerdo con Nemmen, “Einstein consiguió con eso predecir la existencia de los agujeros negros en 1916, pero en aquella época ni siquiera él mismo creía mucho en sus cálculos y luchaba con las consecuencias inexorables de su propia teoría”.
La mayoría de los agujeros negros son formados por restos condensados de una estrella masiva. En otras palabras: se trata de lo que queda después de la muerte de una estrella grande, con una masa de al menos tres estrellas similares al Sol.
Las estrellas, explicó Nemmen, funcionan por reacciones de fusión nuclear, lo que significa que funden el hidrógeno en helio en sus núcleos, un proceso mediante el cual pierden una pequeña proporción de masa que se convierte en una enorme cantidad de energía. Ese es el origen de su brillo.
Cuando ese combustible (el hidrógeno) se acaba, las estrellas mueren; y cuando eso ocurre, el equilibrio se inclina hacia la gravedad y el núcleo comienza a colapsar. Algunas estrellas, cuya masa es igual o menor a la del Sol, terminan convirtiéndose en enanas blancas. Pero las estrellas mayores (con una masa superior a 10 soles) suelen causar un colapso gravitacional al morir, explotando en una supernova que produce un agujero negro.
Los agujeros negros se clasifican según su tamaño. Primero están los agujeros negros estelares, que poseen entre tres y 100 masas solares. “Este es el tipo más común encontrado en el universo y normalmente se los encuentra orbitando una estrella menos masiva o incluso otro agujero negro, en una danza gravitacional”, dijo Duarte.
Recientemente, uno de esos agujeros negros estelares fue encontrado a apenas 1.500 años-luz de la Tierra, lo que lo convierte en el agujero negro más próximo de nuestro planeta. Bautizado como Unicornio, este objeto también es el menor registrado hasta el momento, con apenas tres masas solares.
La segunda categoría está compuesta por los agujeros negros intermedios, cuya masa varia de 100 a 10.000 soles. Por último, existen los supermasivos, mayores a 10.000 masas solares, categoría en la que encaja Sagitario A*. Tanto Duarte como Nemmen coinciden en que esos agujeros negros son los que se pueden encontrar en el centro de las galaxias. “La hipótesis”, dijo Duarte, “es que buena parte de las galaxias tiene un agujero negro supermasivo en el centro y esta idea se viene sosteniendo desde la década del ‘60, cuando pudimos observar cuásares en el centro de galaxias muy distantes”.
