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Los malos del Universo: Los insaciables agujeros negros

No deja de sorprender saber que actualmente dos sondas robóticas recorren el espacio desde hace más de tres décadas (1977). Las Voyager 1 y 2 de la NASA se han convertido en los primeros objetos hechos por el hombre que entraron en el espacio interestelar con perspectivas a abandonar nuestro sistema solar.

La Razón (Edición Impresa) / Alain Mesili

00:00 / 29 de junio de 2014

No deja de sorprender saber que actualmente dos sondas robóticas recorren el espacio desde hace más de tres décadas (1977). Las Voyager 1 y 2 de la NASA se han convertido en los primeros objetos hechos por el hombre que entraron en el espacio interestelar con perspectivas a abandonar nuestro sistema solar.

Voyager 1 cumplió el desafío de pasar cerca de Júpiter en 1979, visitó Titán, el satélite de ese planeta y en 1980 se acercó a Saturno, alejándose del Sol a una velocidad de 29 minutos luz. En 2004 esa sonda alcanzó una distancia de 14 mil millones de kilómetros (13 horas luz), llegando a una zona llamada Frente de choque de terminación para penetrar a otra región conocida como heliofunda, siendo ésta la última frontera del sistema solar. En 2013, al fin, han sido dejadas atrás. Las sondas circulan voluntariamente de planeta en planeta aprovechando de la asistencia gravitacional y así economizar energía, lograron un exitoso viaje al umbral del firmamento. Cruzaron regiones que el hombre solo conocía con la asistencia de los más potentes telescopios terrestres y orbitales. Las Voyager, dejadas a su suerte, pueden encontrar pequeños agujeros negros que las capturen, alguna estrella que les permita orbitar o simplemente vagar durante milenios enviando informaciones a la NASA hasta fecha tope: 2020.

Cuando fueron lanzadas estas viajeras impenitentes el conocimiento de los agujeros negros no era tan acreditado como ahora. El más próximo a la Tierra está a 7.800 años luz, las sondas pasaron muy lejos de la boca del black hole y de su disco como para ser cautivadas por la atracción del gran vals de materias.

Entonces surge la pregunta inevitable ¿Qué son los agujeros negros? Algo que se investiga actualmente con gran afán. Se sabe que son los malos del cosmos y que en cualquier momento —hablando en millones de kilómetros de distancia— meriendan a sus presas, sean estrellas, nubes, asteroides, cometas o polvo interestelar. Se sabe que tienen pésima reputación. Se los conoce por nutrirse de todo el espectro espacial. Aspiran a su interior y trituran a sus víctimas sin importar el tamaño y la fuerza gravitatoria que despliegan. Algunas hipótesis afirman que a veces los vuelven a expulsar en desechos. Pero generalmente, las víctimas desaparecen en el mortífero fondo estomacal, conocido como “singularidad”, fuente totalmente desconocida.

Se ignora cómo funcionan, solo se presume que el objeto que penetra —así fuera una de las sondas— se espaguetiza,  se alarga como una pasta y queda congelado en el espacio-tiempo. Monstruosidad del universo.  La ciencia nos comenta de ellos en términos cuyo vocabulario no cala en la percepción de la mayoría de la gente. Tal vez por ello el  mínimo interés prestado a estas mecánicas del cosmos. La Física ve a los agujeros negros del lado de la omnisciencia —la capacidad de saberlo todo— con reflejos de evidente comprensión, supuestamente compartida por todos y no es así. Hay información que hace de correa de transmisión, pero solo logra popularizar el fenómeno cósmico.

Para tratar de entender será necesario imaginar a la Tierra súbitamente sin gravedad. Si una situación X provoca que esa fuerza desaparezca del planeta temporalmente se presentaría un escenario escalofriante: en fracción de segundos la ingravidez súbita nos echaría al espacio con todos los objetos existentes en la superficie terrestre. Todo, incluso los océanos y ríos, se vaciaría. La atmósfera que permanecía alrededor de la Tierra, conformando un fino etéreo, se esfumaría por acción de gravedad. Muerte instantánea de la humanidad, de la fauna y de la flora.

Para seguir alimentando esa hipótesis, sucedería que al disminuir el peso de la corteza terrestre que mantiene bajo presión las placas tectónicas y el magma caliente sin coacción de las placas y rocas sólidas, todo se vertería por el vacío en el cosmos, puesto que nuestro planeta flota en él. La pérdida del espesor de la atmósfera (calculado en 25 km de altura aproximadamente) dispersaría la capa de ozono que protege a la Tierra de los rayos ultravioleta (UV). De repente nuestro hogar quedaría sin defensa ante un potencial bombardeo de asteroides.

Por efecto de los choques repetidos y contundentes el planeta podría variar su órbita como si fuese un astro muerto y vagaría con trayectoria incierta. En esa condición, la Tierra tal vez quede como al  inicio de su formación: con el núcleo sólido. Aunque las leyes de la física son tajantes: mientras tenga núcleo tendrá gravedad.

La fuerza de la gravedad o atracción terrestre nos mantiene de pie, un atleta no puede saltar más de lo que permite esa fuerza desarrollada por impulso propio, mientras que si estuviese en la Luna un salto del mismo atleta sería mayor debido a que la Luna alberga solo el 17% de la gravedad con relación al planeta.

Una estrella nace, vive y muere, este proceso toma millones de años pero algún día tendrá que extinguirse, entonces seguirá gravitando como un fantasma en algún lugar de la galaxia o será alimento de un hoyo negro. Todo puede ser y nada es seguro en el cosmos. La Tierra significa poca cosa en comparación a otros astros, no se volverá un agujero negro porque su masa es muy pequeña, tampoco el Sol pese a que es la mayor fuente de radiación electromagnética, lo mismo con los demás planetas de nuestro sistema solar. Para que una estrella se transforme en agujero negro, según teorías desarrolladas por científicos de la NASA, debe pesar al menos tres veces lo que pesa el Sol.

Por eso es diferente si se trata de una estrella gigante. Su agonía tarda, se extingue con una implosión de supernova y libera una fuerza tan monstruosa que en su interior comprime los átomos en partículas subatómicas, las que se tornan infinitamente densas formándose en estrella de neutrones. Colapsa por autoatracción gravitatoria, se absorbe a sí misma, ocasionando una masa concentrada en un punto reducido y convirtiéndose así en una estrella enana blanca.

Cuando muere esa estrella no les queda otra que transformarse en un agujero negro. Una candidata puede pesar más de diez veces el peso del Sol. Algunos científicos creen que el agujero negro presente al centro de nuestra galaxia  posee cuatro millones de veces la masa del Sol y que en algún momento conseguirá engullirse a toda la Vía Láctea.

El agujero negro es, por seguro, el indiscutible maestro de ceremonia y fratricida de sus propias y ajenas materias robadas, en el universo acecha lo que pueda consumir además de lo que desecha, su reserva alimenticia. En acción, es capaz de deformar la región finita del universo por el que anda, originando una fenomenal fuerza gravitatoria en un horizonte de sucesos catastróficos. En 2013 un equipo de astrónomos del centro Max-Planck, Institute for Extraterrestrial Physics (MPE), de Garching, en Alemania, observó una nube de gas tres veces mayor al tamaño de la Tierra situada en el centro de la Vía Láctea, acercándose rápidamente a un agujero negro súper masivo, este último situado a millones de kilómetros. Mediante el Telescopio del Observatorio Europeo Austral (ESO), en el Cerro Paranal, en Chile, se pudo comprobar que en siete años el objeto duplicó su velocidad, está a más de ocho millones de kilómetros por hora y pasará a 40.000 kilómetros del objeto. Los científicos del centro de investigación Harvard-Smithsonian para la Astrofísica (CFA), hace algunos meses consiguieron medir por primera vez la velocidad de rotación de un agujero negro súper masivo, alcanza hasta el 84% de la velocidad de la luz. Es decir que gira prácticamente a 300.000 kilómetros por segundos (la luz llega a la Tierra en ocho minutos y 19 segundos), es decir ese objeto posee una fuerza giratoria cercana al límite máximo tolerado por las leyes de la física.

¿Y qué pasaría si chocan dos agujeros negros? La mayoría de las galaxias tienen en su centro un ciclópeo agujero negro, algunas son binarias de rayos X, es decir que cuentan con dos agujeros negros que en cualquier momento colapsarán. De todos los fenómenos cósmicos que pudiesen suceder, el choque de dos agujeros negros se convertiría en un naufragio estelar  de proporciones y posiblemente afectaría a un fragmento significativo del tejido del universo donde sucediese. Las teorías ante tal posibilidad llevan a presunciones apocalípticas por parte de algunos astrónomos. La geometría variable de agujero negro gigantesco y súper masivo podría provocar la ocupación de un espacio infinitesimal cuando salga del reposo en el que se encontraba. Siendo dos, con mayor razón. Dos agujeros negros orbitando se acercan demasiado uno al otro, por suerte están a millones de año luz de la tierra así como lo está Cygnus X-I, situado en la constelación del Cisne. Éste último fue descubierto en 1964, por un detector de rayos X del cohete sub orbital Aerobee. Según los datos recogidos podría tratarse de una súper gigante estrella azul (HDE 226868), de neutrones con chorro de materia de gas y plasma a punto de caer en él y cuya energía se calcula en temperatura de millones de grados Kelvin (unidad de termodinámica denominada así en honor a William Thomson Lord Kelvin, 1824-1907), dicho fenómeno suele ser una de las fuentes más brillante del cielo.

La fuerza gravitacional de uno acecha al otro. La rapidez con la que se atraen prevé una colisión gigantesca, no se repulsarán, sino que se orbitarán hasta fundirse y duplicar su tamaño, con poder adicionado. La unión sería comparable a billones de bombas nucleares, no hay modo de medir el efecto real, solo simularlo en un laboratorio. A modo de antecedente, una galaxia  en la constelación del Ofiuco, llamada NGC 6240, remanente de un choque con otra galaxia para duplicarse se convierte en un objeto descomunal con dos núcleos y dos agujeros negros súper masivos. El equipo de astrónomos del observatorio Chandra X Ray  ha detectado una de las fuentes de luz más poderosa del cielo con emisión de rayos X proveniente de cada disco de los agujeros negros. Esa galaxia está situada a  400 millones de año luz y cubre un campo superior a 300 millones de año luz, es decir, una mancha sideral absolutamente abrumadora. Las galaxias comprometidas ofrecen una imagen multiespectral de tono rojo de gran belleza. Otros telescopios espaciales como el Sptzer o el Hubble confirman la expulsión de estrellas y un gas de matiz verde y azul, lo que da a su región una formidable luminosidad al caer en su interior. La mayoría de los agujeros negros tienen un promedio menor a 1% de la masa de sus respectivas galaxias, lo que indica la concentración del núcleo.

El Telescopio Hobby-Eberly instalado en Texas ubicó un objeto cósmico equivalente a 17 millones de soles, vale decir: al 14% de la masa de su galaxia y está ubicado a 220 millones año luz de distancia de la Tierra. El tamaño de este agujero negro desafía la imaginación de los científicos, es mayor a un súper gigante, supera 2.000 veces el que se halla en nuestra propia Vía Láctea. De todas maneras aún están muy lejos.       

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