Por muchos años, la idea de viajar en el tiempo y el espacio a través de un agujero negro ha maravillado y hecho soñar al hombre a lo largo y ancho del planeta tierra, hace unas semanas nos enteramos de que, matemáticamente sí es posible, pero físicamente imposible, pues no todo lo que las ecuaciones nos muestran se puede llevar a cabo en la naturaleza, afirmó la investigadora Deborah Dultzin, del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM.

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Pero, ¿qué son exactamente estos hoyos en el espacio? De acuerdo con la también profesora de la Facultad de Ciencias de la UNAM, existen dos explicaciones, la primera tiene que ver con Isaac Newton y la segunda con Albert Einstein.

Newton

El matemático inglés del siglo XVII, planteó a la gravedad como una fuerza que permea en el Universo, y es siempre atractiva. La ley que esbozó dice que “es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los dos cuerpos”, subrayó Dultzin.

Con base en ello, el matemático francés Pierre-Simon Laplace especuló sobre la existencia de un objeto cuya masa estaría concentrada en un volumen pequeñito, en un punto, explicó la experta. Si pensamos en términos de la gravedad, añadió, la atracción que ejerce es muy grande para todos los cuerpos que se acerquen, sin importar su tamaño.

Además, no se puede evitar entrar o salir (ni siquiera la luz puede escapar), no existe velocidad posible. Así, cualquier cuerpo (una estrella o una nube de gas) se destruye antes de ingresar, pero todo el material del que estaba hecho cae adentro.

Einstein

El físico alemán, uno de los más conocidos del siglo XX, habló de la relatividad (espacio-tiempo) y la trató con ecuaciones que describen la deformación del espacio para una masa dada. Se trata de una herramienta que funciona para estudiar la geometría en muchas dimensiones y en el caso de los hoyos negros son cuatro.

Desde esta postura, se plantean 20 ecuaciones diferenciales parciales y resolverlas no es algo trivial. Una solución particular fue encontrada por el astrónomo Karl Schwarzschild; no obstante, todavía no se ha descubierto una respuesta general. Al estudiar todas las variables posibles (masas y distancias, entre otras) para obtener la fuerza de atracción, se llega a la singularidad, que es donde no se puede continuar con la solución (matemáticamente hablando se debe brincar este punto o hasta ahí se llega), especificó Dultzin.

Esta parte, reveló la académica, corresponde a una deformación tan grande que la fuerza de gravedad es infinita; a esto se le llama: agujero negro.

Horizonte de eventos

Otra de las aportaciones de la relatividad es que todo depende del sistema de referencia. En este caso, para quien está adentro y afuera del hoyo el tiempo transcurre de forma distinta, subrayó. Por ejemplo, si un astronauta entrara, desde su punto de vista el tiempo sería finito, pero no podría transmitirlo porque no hay señal posible.

Pero si desde afuera alguien más lo observa, el transcurrir del tiempo es muy lento (se estira hasta hacerse infinitamente lento). Así, este fenómeno es llamado horizonte de sucesos y es conocido como el efecto relativista. Además, quien se encuentra afuera no puede ver la caída ni lo que hay adentro, por eso se dice que no hay agujeros negros desnudos. De igual forma, no se sabe el número de hoyos espaciales que hay en el Universo, porque son incontables, resaltó.

¿Recuerdan cuando Cooper está atravesando un agujero negro (Gargantúa) para llegar a una penta dimensión, en la película de Interestellar? Podría ser una posible verdad, pero sigue siendo ciencia ficción… desgraciadamente.

El centro de la galaxia

A decir de Dultzin, hoy se sabe que, además de los producidos por la muerte de estrellas más masivas, existe otro tipo de hoyos negros que son supermasivos (miles de millones de veces la masa del Sol) ubicados en el centro de cada galaxia. El que se encuentra en la nuestra, indicó, es 10 mil veces la masa de nuestro Sol.

Afortunadamente no está activo y no produce la misma cantidad monumental de energía que un núcleo activo o un cuásar (fuente astronómica de energía electromagnética, que incluye radiofrecuencias y luz visible). Su fuerza actúa como lo planteó Newton: disminuye con el cuadrado de la distancia en la que se encuentra. Para que se vuelva activo, necesita alimentarse de gas o estrellas (al menos el equivalente de una masa del Sol durante cada año). Esta energía de origen gravitacional es emitida por gas antes de caer al hoyo negro.

Este fenómeno seguirá inspirando a muchos científicos y soñadores; no obstante, para Dultzin viajar en el tiempo y el espacio a través de un hoyo negro por ahora es sólo ciencia ficción, pues se tendrían que superar varias limitantes, entre ellas, trasladarse más rápido que la velocidad de la luz.

Más de agujeros negros….

Cuando su servidora trabajaba como reportera en la Dirección General de Divulgación de la Ciencia de la UNAM, comencé a interesarme por todo lo que tuviera que ver con hoyos negros, pensaba que era una utopía vivir en uno de ellos o, por lo menos, vivir cerca de uno para envejecer más lento, luego llegó Odisea e Interestellar, daba gracias a la ciencia porque alguien, en este planeta, en algún momento de esta vida, pensara igual que yo.

Mi afición por conocer más sobre agujeros negros crecía, y junto a ellos, mi enorme interés por divulgar ciencia. Luego de ver Interestellar, el Instituto de Astronomía proyectó el film junto con una charla de William Lee, director del instituto, pensaba que yo debía estar ahí para deshacerme de varios mitos que habitaban en mi cabecita, el resultado fue este.

No ha pasado mucho tiempo y recientemente veo que, matemáticamente es posible viajar a través de ellos, pero físicamente imposible, me pone triste esa situación ¿saben?, mis hipótesis acerca de atravesar un agujero negro y salir con vida, cada día se alejan más de la realidad, sin embargo, recuerdo la escena de Cooper, justo cuando está cayendo en un hermoso agujero (Gargantúa), justo cuando todo se deshace y llega a una quinta dimensión a modificar el pasado y el futuro para salvar al planeta tierra. Obvio, me pongo feliz.

Nos leemos en la siguiente, amig@s…

Con información de la Dirección General de Comunicación Social de la UNAM

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