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Cuando Dos Agujeros Danzan. . .

... Agitan el Espacio


La Antena Espacial del Interferómetro Láser, como se ve en esta imagen a partir de la simulación de un artista, tendrá como objetivo detectar las ondas gravitatorias en el espacio. Crédito de la imagen: C. Henze / NASA

Por Marcelo Gleiser, para NPR.org 27 de septiembre de 2017


A Albert Einstein no les gustaron.

Para él, los agujeros negros eran un poco embarazosos, ya que comprometieron su sueño de una naturaleza "racional", es decir, fenómenos naturales que podríamos describir y cuantificar con los métodos habituales de la ciencia. Según este punto de vista, las buenas teorías científicas no deberían generar resultados absurdos (leer: "irracionales" ).

El problema con los agujeros negros es que hacen exactamente eso: representan el extremo de tener la gravedad tirar tan fuerte que todo el espacio tipo de rizos sobre sí mismo, cerrando como una concha. Si estás atrapado, no puedes salir. Peor aún, en el centro de uno, un punto llamado singularidad, la gravedad se hace infinitamente poderosa. Los infinitos no son algo bueno en la física, ya que usualmente representan la ruptura de una teoría.

Einstein debe haber pensado que su teoría general de la relatividad, uno de los mayores logros intelectuales en la historia de la civilización, era demasiado hermosa para predecir esas cosas locas.

Pero los agujeros negros están aquí para quedarse, Einstein les gusta o no. Y son objetos realmente notables, que nos permiten estudiar la naturaleza en su extremo más extremo. Como 13.7 blogger Adam Frank escribió aquí la semana pasada, podemos estar cerca de poder verlos, o al menos su contorsionada luz firma. ¿Por qué la luz contorsionada? Resulta que cuando la luz de una fuente lejana pasa por un agujero negro, lo vemos estirado y doblado como si pasara por una lente. Este efecto, de manera apropiada, se llama lente gravitacional, y es debido al espacio doblado alrededor de un agujero negro: La luz siempre toma el camino más corto del punto A al punto B, y si el espacio entre estos dos puntos es curvo, la luz lo sigue como un niño que va abajo de una diapositiva. Lo que vemos es la imagen borrosa del viaje, como en esta imagen del Telescopio Espacial Hubble del Cluster de la Galaxia Abell 2218.

Hemos sabido desde hace algún tiempo que casi todas las galaxias albergan un gran agujero negro en su centro. La nuestra, la Vía Láctea, tiene un gigante solar de 4 millones de toneladas en su núcleo. El gigante chupa el gas y cualquier cosa que se acerque lo suficiente a él, perturbando las órbitas de las estrellas que lo rodean. Hace tres semanas, un grupo de astrónomos de Japón que trabajaban con el poderoso telescopio Alma en el desierto de Atacama en Chile anunciaron el descubrimiento de otro agujero negro cerca del centro de nuestra galaxia, con "sólo "100.000 masas solares. El gigante está a unos 200 años luz del centro. Nuestra ubicación a 25.000 años luz de distancia. (Afortunadamente, de lo contrario no estaríamos aquí para contar la historia.) Esta es la primera detección de un agujero trasero "mediano".

Las estimaciones actuales sugieren que hay cerca de 100 millones de agujeros negros en nuestra galaxia solamente. Y posiblemente muchos pares, o incluso más de ellos, como para anidar juntos en el centro. Sólo esta semana, un par de monstruos agujeros negros (llamados supermasivos) separados por sólo un año luz con una masa conjunta de 40 millones de soles fueron descubiertos en la hermosa y lejana galaxia espiral NGC 7674. Este es el segundo par de gigantes encontrados en el centro de una galaxia lejana; otro fue anunciado en 2006, con la asombrosa masa combinada de alrededor de 15 mil millones de soles ya 24 años luz de distancia.

Al igual que dos niños saltando unos sobre otros en un trampolín enviar ondas ondulantes hacia afuera en la tela, como agujeros negros orbitan alrededor de sí (alrededor de su centro de masa para ser precisos), también distorsionar el espacio, el envío de ondas que se propagan hacia el exterior en la velocidad de la luz. Estas ondas registran su coreografía, que el detector de ondas gravitacionales LIGO ha capturado para pares de agujeros negros más pequeños (masa estelar) en nuestra galaxia. Spiraling agujeros negros gigantes en galaxias distantes hacen que la onda espacial y quiver aún más dramáticamente. Y si por ahora sólo podemos captar algo de este baile indirectamente, la situación cambiará cuando el próximo gran observatorio gravitacional de ondas esté operativo, la Antena Espacial del Interferómetro Láser, se lanza al espacio en el 2030s. Una larga espera, lo sé, pero el espectáculo valdrá la pena.

Me pregunto cómo se sentiría Einstein acerca de todo esto?

Claramente, su intuición estaba equivocada, y los agujeros negros forman parte de la naturaleza, produciendo efectos espectaculares y profundizando nuestra comprensión de la gravedad y de la formación y estructura de las galaxias. Me imagino que lo tomaría humildemente, aceptando que en el juego de la ciencia, la naturaleza siempre tiene la ventaja.

Después de todo, como escribió una vez: "Lo que veo en la Naturaleza es una magnífica estructura que sólo podemos comprender muy imperfectamente y que debe llenar a una persona pensante con un sentimiento de humildad".


Marcelo Gleiser es físico teórico y escritor - y profesor de filosofía natural, física y astronomía en Dartmouth College

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