Ciencia

Nobel a los agujeros negros

El Nobel de Física de este año premia la labor investigadora y observacional sobre una de las predicciones de la teoría de la relatividad que, a su vez, constituye uno de los fenómenos más exóticos del universo: los agujeros negros

Los tres laureados que comparten el premio son Roger Penrose (50 % del premio), por demostrar que los agujeros negros son una consecuencia directa de la teoría general de la relatividad, y Reinhard Genzel (25 %) y Andrea Ghez (25 %), cuyas observaciones demuestran que el invisible y pesado objeto que gobierna los movimientos de las estrellas del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, solo puede ser un inmenso agujero negro.

En 1915 Albert Einstein publica su “Teoría general de la relatividad”, que plantea un modo completamente nuevo en la comprensión de la gravedad, la cual moldea el universo.

Einstein describe cómo cada lugar del universo está cohesionado por la fuerza de gravitación. La gravedad nos mantiene unidos a la Tierra, gobierna las órbitas de los planetas alrededor del Sol y la órbita del Sol alrededor del centro de nuestra galaxia. Por la gravedad nacen y mueren las estrellas. La gravedad curva el espacio e influye en el paso del tiempo. La masa de las estrellas dobla el espacio, ralentiza el tiempo y los objetos muy masivos, los agujeros negros, encapsulan una parte del espacio en la que el tiempo se detiene.

Pocos meses después de la publicación de su teoría y de las ecuaciones de la relatividad, desde el frente de batalla durante la Primera Guerra Mundial, un astrofísico alemán, Karl Schwarschild, le escribe a Einstein. En su carta le propone una solución más exacta a sus ecuaciones, solución en la que ya plantea la posible existencia de los agujeros negros. Sin embargo Einstein nunca llegó a creer en su existencia, mostrándose más bien escéptico, e incluso llegando a tener una actitud negativa hacia ellos.

Casi una década después del fallecimiento de Einstein, en el otoño de 1964, nuestro primer laureado, Roger Penrose, resuelve de una forma totalmente novedosa las ecuaciones de la relatividad. Sus estudios conducen inexorablemente a que los agujeros negros son una consecuencia del colapso gravitatorio de la materia. El aporte de Penrose al conocimiento de la relatividad se considera el más importante a dicha teoría desde su publicación por el propio Einstein.

El colapso gravitatorio de la materia se produce en el proceso final de la vida de las estrellas, cuya masa es decenas de veces la masa solar. En un momento determinado, la fuerza de la gravedad causada por la materia colapsada es de tal calibre que ni siquiera la luz puede escapar. En el centro del objeto colapsado se forma una singularidad en la que la masa tiende al infinito, el tiempo se detiene y las leyes conocidas de la Física dejan de existir.

Llegados a este punto nos podemos plantear: si ni siquiera la luz puede escapar de un agujero negro, ¿cómo podemos observarlos? No es observable la luz pero si las dramáticas consecuencias en el entorno del agujero negro.

Y aquí está la razón del premio a los otros dos laureados, Reinhard Genzel y Andrea Ghez. Sus observaciones, durante más de 30 años, del movimiento de una estrella alrededor del centro de nuestra galaxia llevan a la conclusión de que en el centro galáctico hay un inmenso agujero negro con una masa de unos cuatro millones de soles, alrededor del cual gira nuestro Sol y los 200.000 millones de estrellas de la Galaxia.

La razón por la que se forman los inmensos agujeros negros en los núcleos galácticos es aún un misterio. Sin embargo, su existencia puede determinar la evolución de las estrellas de la galaxia. En nuestro caso, la Vía Láctea tiene un agujero negro que no es ni poco, ni demasiado activo. Un agujero negro que, con una actividad media, ha permitido la existencia de estrellas estables en las que, como nuestro Sol, se puedan albergar planetas en los que se desarrolle la vida.