Un agujero negro, es una región del espacio en donde existe
tal cantidad de masa concentrada, que ningún objeto cercano puede escapar de su
atracción gravitacional. Este efecto se da hasta un límite conocido como el
horizonte de sucesos; más adentro de este límite, provocado por la curvatura
del espacio tiempo en el agujero, ni siquiera la luz puede escapar.
Y ahora, ¿porqué se produce este fenómeno en un agujero
negro? Para comprender esto, podemos partir considerando un concepto
conocido como la velocidad de escape. Si desde un planeta dado arrojamos un
objeto con la velocidad suficiente, este podría eventualmente escapar del
campo gravitacional del planeta en cuestión; mientras más masa posea el planeta,
más grande sera esta velocidad necesaria para escapar. En un agujero negro,
la concentración de masa es tal que hasta el llamado horizonte de sucesos,
la velocidad necesaria para escapar sería mayor que la de la luz, lo que
es imposible, y deja a nuestro objeto atrapado para siempre.
En cuanto a la historia del concepto de los agujeros
negros, ya para 1796, el matemático Pierre Laplace sugirió la idea
de un objeto con una concentración de masa tal, que atrapara incluso a
la luz. Para ese entonces no se le dio mayor importancia a la idea, pero
más adelante Einstein probo que la gravedad si podía influenciar a la luz,
y en 1915 postuló su famosa teoría de la relatividad. Casi inmediatamente
después, Karl Schwarzschild encontró una solución matemática que mostró en
teoría la posibilidad de un objeto con estas características.
Más tarde,
los trabajos de Chandrasekhar, Eddington y Oppenheimer popularizaron la
idea y se mostró que cuando una estrella de grandes dimensiones agota su
combustible, esta se vuelve inestable y finalmente cede a su propio campo
gravitacional, colapsando y finalmente creando un agujero negro. Para
1967, Stephen Hawking (autor del célebre "Una Breve Historia
del Tiempo" y Roger Penrose, probaron que los agujeros negros corresponden
a una característica genérica o solución posible a la teoría de la gravedad, lo
que implicaba la inevitabilidad de la formación de un agujero negro tras el
colapso de ciertos objetos.
Y ahora lo más natural es preguntarnos, si la luz
no puede escapar de estos agujeros, ¿cómo los observamos?. No podemos
observarlos directamente, y sólo podemos detectarlos de manera inductiva,
como por ejemplo observando a estrellas que tienen una órbita alrededor de
lugares sin materia visible. También se detectan a través captando la
radiación del universo, en especial de rayos-x. Actualmente se piensa
de que existe un agujero de enormes dimensiones en el centro de cada
galaxia.
¿Y qué tan grande es un agujero negro? Para imaginarnos
esto basta con pensar que un agujero negro
de tamaño medio tiene una masa de diez veces nuestro sol y un radio de
30 kilómetros. Una agujero negro como los que encontramos en teoría en
el centro de las galaxias puede tener una masa de un millón de veces la
del sol; y por supuesto, su radio sería de 3 millones de kilómetros.
Podemos estar tranquilos, que nuestro sol no tiene la suficiente masa
como para convertirse en uno de estos.
El concepto de los agujeros negros es tan atractivo,
que por supuesto esta presente en los relatos y películas de ciencia
ficción. Pero la realidad de una supuesta nave entrando en un agujero
negro, por lo menos en teoría, sería bastante aburrida; al pasar el
horizonte de sucesos ya no podría ser vista, y ya más cerca del centro
sería destrozada por fuerzas opuestas. Lo que un astronauta alcanzaría
a ver desde el interior de agujero negro no sería más que la luz
algo distorsionada de los objetos que se encuentren afuera, y para un
observados más allá del horizonte de sucesos, la nave sería invisible.
Por lo menos, en teoría.
