Ciencia

Agujeros negros supermasivos, un túnel en el espacio

Día 11/05/2014 - 04.29h
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Todas las galaxias contienen uno en su centro, con una masa de millones o miles de millones de veces la solar no dejan escapar ni si quiera la luz

La práctica totalidad de la comunidad científica, en el campo de la astronomía, se ha puesto de acuerdo en que el núcleo de cada galaxia contiene un agujero negro muy masivo o supermasivo. Esta idea se planteó hace muchos años y se ha reforzado debido a los múltiples descubrimientos que han localizado agujeros negros prácticamente en cada una de las galaxias que se estudia.

Cada galaxia puede contener decenas de agujeros negros, pero solo uno parece ser el responsable de mantener unidas a millones, cientos de miles de millones o billones de estrellas dentro de una galaxia. Este supermasivo agujero negro se localiza en los núcleos de estas galaxias, esencialmente en las galaxias espirales y elípticas, ya que otras galaxias irregulares, de anillo, etc, no son perdurables en el tiempo (no obstante es posible que se conviertan en espirales o elípticas).

Un agujero negro es un objeto peculiar, diríase que exótico, único y de momento poco comprensible, aunque las bases sobre ellos están establecidas. Un agujero negro supermasivo, con una masa de millones o miles de millones de veces la solar, es en esencia un túnel enorme en el espacio, con una gravedad inimaginable que atrae a billones de estrellas, que giran a su alrededor durante miles de millones de años, excepto las más cercanas, que son absorbidas y desintegradas.

Uno de los supermasivos agujeros negros de mayor masa que se conocen se localiza en la galaxia elíptica gigante NGC 4889, ¡con una masa de 21.000 millones de soles! Esta galaxia de 300.000 años luz de extensión (tres veces mayor que la nuestra), está enclavada en el centro de un subcúmulo de galaxias, una parte del cúmulo de galaxias de Coma, y está engullendo otras galaxias mayores, además de atraer a otro subcúmulo de galaxias de Coma. La masa del agujero negro de esta galaxia es una quinta parte del total de la masa de la Vía Láctea.

Agujeros negros supermasivos, un túnel en el espacio
Galaxia espiral M 88. Contiene un agujero negro supermasivo en su núcleo con 80 millones de masas solares.
Ramón Álamo López/Observatorio Astronómico de Almadén de la Plata (Sevilla)

Una estrella colapsada

Un agujero negro es simple de describir aunque inimaginable; es una estrella gigante que ha colapsado y se ha reducido a un espacio muy pequeño, de tal forma que su masa es extrema y por lo tanto su fuerza de gravedad es extremadamente intensa.

Un objeto tan pequeño y masivo no tiene más remedio que curvar el espacio. Tenemos que imaginar el espacio como una lámina elástica a la que hemos echado una pesada bola de hierro. La bola curvará la lámina y si echamos una pelota de pingpong, que puede hacer las veces de una estrella o un planeta, ésta llevará una trayectoria curva alrededor del agujero que ha creado la bola de hierro, hasta que caiga.

En este ejemplo, los hechos ocurren muy deprisa, pero cuando hablamos de objetos tan grandes y distancias descomunales, los acontecimientos duran muchos años... cientos, miles, millones.

La teoría de que cada galaxia espiral o elíptica posee un agujero negro se cumple. El agujero negro hace las veces de un sumidero en nuestro lavabo. Cuando el lavabo está lleno de agua y quitamos el tapón, el agua comienza a girar de forma espiral hasta que cae al desagüe. Esto mismo les ocurre a las estrellas de una galaxia, todas giran entorno al agujero negro (las galaxias espirales es un claro ejemplo), de forma que las más cercanas caen a su interior. Esta es la forma de mantener unidas a todas las estrellas de una galaxia. Es muy probable que sin la existencia de estos increíbles agujeros negros, las galaxias se desintegrarían y las estrellas se escaparían por el espacio intergaláctico.

Sin límites

Mientras más materia atraigan, la masa de los agujeros negros supermasivos se hace mayor, sin límites. La fuerza de gravedad es cada vez más intensa y llega más lejos, de forma que muchos astrónomos creen que las estrellas de las galaxias terminarán sus días en el interior de estos agujeros negros.

Nuestra propia galaxia posee un agujero negro de 4 millones la masa del Sol, poca cosa comparado con el de la galaxia NGC 4889. No obstante, se ha observado que las estrellas cercanas al agujero negro de nuestra galaxia giran a una velocidad de vértigo, por un intento de escapar a la fuerza de gravedad del mismo.

Los agujeros negros no se ven, ya que ni la luz, que es lo más rápido que existe, puede escapar de ellos. Para salir de la Tierra, hace falta una velocidad de 11,2 km/s. Quien no la consiga caerá, no saldrá nunca de nuestro planeta, debido a la fuerza de gravedad de la Tierra. Pero para salir de un agujero negro, cuya gravedad es tan intensa, lo tendremos que hacer a más de 300.000 km/s, la velocidad de la luz es ésta, pero como no hay nada más rápido que ella, pues no hay forma de escapar. El agujero negro curva la luz, ya que su gravedad es superior a la fuerza de escape de la luz, por ello no se pueden ver, pues se tragan a la propia luz. Imagínese que está en un agujero negro y enciende una linterna hacia el exterior del mismo, verá como la luz intenta escapar de éste, pero se curva y regresa.

Estiraría un cuerpo hasta un km

Así pues, los agujeros negros son la fuerza que ordena y domina a las estrellas y galaxias. Los agujeros negros son extraños e irritantes para los físicos teóricos, que no aciertan a comprender qué puede ocurrir con claridad cuando nos introducimos en uno de ellos, si es que podemos. Realmente, si nos acercamos a un agujero negro, éste con su inmensa fuerza de gravedad nos estiraría comenzando por los pelos de la cabeza, hasta llegar a medir más de un km de largo cuando llegue la gravedad a nuestros pies.

No obstante, podemos imaginar un agujero negro como un atajo espacial. El agujero negro curva tanto el espacio, que teóricamente podría conectar dos lugares muy distantes del Universo, como una especie de túnel que se conocen como agujeros de gusanos. Son objetos teóricos, incluso los agujeros blancos, lugares por donde debe aparecer la materia que ha caído en un agujero negro. Un agujero negro puede conectar incluso con otros supuestos universos paralelos. Lo curioso es que un viaje tan largo lo haríamos al instante. Imagine dos esferas, dos universos y un agujero negro supermasivo, que ha estirado tanto el espacio en uno de ellos que puede conectarse con el otro Universo.

Viajando a la velocidad de la luz, no pasa el tiempo. Pero piense que tenemos que recorrer nuestra galaxia de un extremo a otro y volver a la Tierra. En nuestro planeta habrían pasado 200.000 años, aunque para nosotros prácticamente nada. ¿De qué nos sirve que el tiempo no pase para nosotros? ¿Quién nos va a esperar cuando regresemos al cabo de 200.000 años, o de 5 millones de años si vamos y volvemos de la galaxia más cercana? La respuesta a los grandes viajes espaciales está en los agujeros negros, la velocidad de la luz, solo nos serviría para deambular por nuestro Sistema Solar, llegaríamos a la Luna en un segundo o al Sol en 8 minutos, en 12,5 minutos podríamos alcanzar Marte.

Miguel Gilarte Fernández es director del Observatorio Astronómico de Almadén de la Plata en Sevilla y presidente de la Asociación Astronómica de España.

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