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    2002-01-30
    )

    Ascendencia Y Caída De Los Agujeros Negros
    2002-01-30

    Publicado en El Correo TERRITORIOS � CIENCIA/FUTURO


    Pocos términos científicos han conseguido como los agujeros negros salir de su ámbito (el de la astrofísica teórica) para alcanzar la popularidad que los convierte en algo de uso frecuente. No es raro escuchar que alguien o algo ha desaparecido �como si lo hubiera tragado un agujero negro�, o leer sobre �el agujero negro financiero� de Argentina, o de empresas como Enron o Gescartera. Quien más quien menos, piensa que un agujero negro es algo capaz de tragarse cualquier cosa sin que exista posibilidad de que salga de nuevo. Incluso la luz.

    Sin embargo, el concepto físico de agujero negro no es tan sencillo y ha venido trayendo de cabeza a los científicos desde finales de la Primera Guerra Mundial, cuando el astrónomo alemán Karl Schwarzschild, desarrollando las ecuaciones de la Teoría de la Relatividad General de Einstein, presentada en 1915, aplicó la nueva ciencia al colapso de un cuerpo debido a su propia atracción gravitatoria. Según Einstein, la gravedad puede ser entendida como una alteración de la propia geometría del espacio-tiempo. En cierto modo, una masa curva el espacio (y el tiempo, indisolublemente ligado al mismo) en torno suyo. Cuanto mayor es el campo gravitatorio, es decir, cuanta más masa y/o cuanto menor es el cuerpo, esa deformación es mayor, es decir la atracción gravitatoria, en la visión clásica es mayor. Schwarzschild calculó que llegado un cierto punto de densidad, la materia caería sobre si misma debido a la intensa gravedad, con lo que el espacio se curvaría de forma infinita, produciendo una especie de roto en la estructura, lo que en física se denomina una �singularidad�.

    El concepto teórico era tan abstruso que muchos consideraron que esas singularidades eran algo puramente teórico, que no tendría existencia real: la atracción gravitatoria en torno a esa singularidad sería tan grande que ni siquiera viajando a la máxima velocidad posible, a la velocidad de la luz, podría escaparse de él. En el interior de una esfera, cuyo radio calculó Schwarzschild, llamada �horizonte de sucesos�, se entraba en el lugar de no retorno. Muchos años después, en 1971, el astrofísico John Wheeler popularizaría el término �agujero negro� para hablar de estas singularidades.

    El 12 de diciembre de 1970 subía al espacio desde la base de San Marco en Kenya un satélite llamado Uhuru, palabra que significa �libertad� en lengua swahili. Era el primer telescopio espacial sensible a los rayos X, y descubrió en sus dos años de funcionamiento más de trescientas fuentes que emitían en esta luz de alta energía. Algunos de estos emisores ocupaban la misma posición que estrellas gigantes que parecían tener una compañera invisible, precisamente la que emitía rayos X. Los datos de las observaciones astronómicas parecían indicar que en estos sistemas binarios de rayos X había un objeto compacto y pequeño, invisible al telescopio, que estaba arrancando gas de la estrella gigante compañera, que caía acelerándose y calentándose formando un disco en torno suyo que era el que producía la emisión energética. ¿Qué podía ser ese objeto con una masa varias veces la solar y con un tamaño de unas pocas decenas de kilómetros, que hacía que el gas cayera a velocidades de miles de kilómetros por segundo y se calentara a millones de grados? Sólo un agujero negro podía ser capaz de tal atracción gravitatoria.

    Desde los años 70, el escenario que proporcionaban los agujeros negros fue haciéndose terriblemente popular y fructífero en la astrofísica: no solamente las estrellas binarias, sino multitud de objetos como los centros de las galaxias activas o los cuásares, parecían tener como motor un gigantesco agujero negro que se comía la materia de alrededor. Para los astrofísicos observacionales, el modelo de agujero negro se ha convertido en una especie de cajón de sastre que explica las observaciones de objetos con gran actividad, capaces de acelerar la materia y de calentarla hasta límites insospechados.

    Sin embargo, desde el punto de vista teórico los agujeros negros no han sido sino una continua fuente de problemas: por un lado, la existencia de una singularidad que no puede ser tratada con las teorías de la relatividad En términos matemáticos, cualquier cálculo se llena de infinitos; pero en términos físicos, los agujeros negros producen problemas en termodinámica al calcular la entropía y al estudiar la energía que adquiere una partícula que cae sobre un agujero negro. Lo peor de todo es que, a falta de una teoría física que permita unificar la gravedad con la física cuántica, con las otras fuerzas fundamentales, el modelo de agujero negro no está completo. La teoría de la Relatividad General es una teoría clásica, que no tiene en cuenta la naturaleza discontinua de la materia y de las fuerzas. Cuando se intentan aunar los fenómenos cuánticos con la teoría de los agujeros negros, la cosa no funciona. Por eso, en los últimos años se han realizado varios intentos teóricos de superar la singularidad.

    El último, y por la conmoción que ha causado en los ambientes de la astrofísica teórica parece que el más prometedor, ha sido desarrollado por Pawel O. Mazur y Emil Mottola, el primero en la Universidad de Carolina del Sur y el segundo en el Laboratorio Nacional de Los Alamos (Nuevo México). Aplicando la física fundamental en el estado actual, hay una forma por la cual una estrella que colapsa no forma un roto en la estructura espaciotemporal, un agujero negro. La interacción de las diferentes fuerzas podría crear una zona del espacio con forma de burbuja en la que las ondas gravitacionales y las fuerzas nucleares se equilibran. El espacio se contrae, pero no se rompe. Esa gravistrella, como la llaman los autores, parecería desde fuera un agujero negro, y evita en el interior los problemas teóricos del mismo.

    Aunque el debate teórico deberá aportar en el futuro un dictamen sobre si hemos de dejar como obsoleto el concepto de agujero negro y reconvertirnos a las gravistrellas, es claro que, ni en el habla popular ni en la imaginación de las gentes, se conseguirá desterrar ese término tan extraño y sugerente que es el agujero negro.


    Más De Dos Siglos De Historia

    Curiosamente, el concepto de agujero negro es bastante anterior a la relatividad einsteniana. En 1784 el geólogo y astrónomo John Michell consideró que un cuerpo lo suficientemente denso podría ser capaz de hacer que ni la luz pudiera escapar de él, esos cuerpos serían �estrellas oscuras� según Michell. En cualquier caso, ni las estrellas oscuras de Michell ni las singularidades de Schwarzschild habrían tenido la popularidad de los agujeros negros si no hubiera sido por el trabajo de otros físicos. Los físicos Oppenheimer, Volkoff y Snyder desarrollaron en 1930 la idea de que estas singularidades podrían marcar el fin de las estrellas: la vida de cualquier estrella está marcada por dos fuerzas contrapuestas, por un lado la gravedad que tiende a unir todo en el mínimo espacio y por otro la energía interna que tiende a disipar el gas de que se compone la estrella. En el núcleo estelar, se producen reacciones nucleares que proporcionan la energía necesaria para evitar el colapso. Pero si una estrella masiva (unas 20 veces más masiva que nuestro Sol) se queda sin combustible, al final de su vida, la gravedad podría concentrar esa estrella hasta el punto de crear una singularidad, un agujero negro.

    Algunos enlaces de interés:
    Black Holes and Beyond
    The X-Ray binaries Page
    New Scientist
    Artículo de Emil Mottola y Pawel Mazur.

    2002-01-30 11:08
    Enlace | 4 Comentarios


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    Comentarios

    1
    De: marilyn Fecha: 2002-01-31 22:10

    Tu madre y yo creemos que en esa foto que has puesto no se te ve bien. No se te ven ni las manos, ni los pies, ni nada de nada. ¿No te das cuenta de que tu éxito reside en el conjunto?
    Un beso



    2
    De: Melgarejo, Cantalejo Fecha: 2006-04-15 14:37

    fue acusado de haberle enviado al profesor andres celaya una esquela en un sobre



    3
    De: Mugica Fecha: 2006-04-15 14:38

    Los agujeros negros del 11-M



    4
    De: Iván Fecha: 2006-04-15 18:47

    Los que tienes en el cerebro (o es en la falta de el) Mugica, tu y todos los memos de la conspiranoia.

    No si el alto el fuego de ETA esta dictado por Bin Laden para engañar.



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