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.
