Protón A 64 AÑOS DE SU MUERTE

Einstein y los agujeros negros

La imagen publicada la semana pasada es una contundente confirmación de una de las teorías más importantes del físico alemán, de cuya muerte hoy se cumplen 64 años. 

Einstein y los agujeros negros

Einstein y los agujeros negros

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Por: Gastón Giribet *

Hoy se cumplen 64 años de la muerte de Albert Einstein, el involuntario "padre" de los agujeros negros. ¿Por qué decimos esto? Simplemente porque este fenómeno astronómico es una predicción de su Teoría de la Relatividad General, formulada a finales de 1915. Un paradojal detalle de la historia, sin embargo, es que el propio Einstein descreyó de la existencia de los agujeros negros durante muchas décadas.

Fue el físico y astrónomo alemán Karl Schwarzschild quien, en 1916, pocos meses después de la publicación de la Relatividad General, advirtió que las ecuaciones de Einstein llevan en germen una sorprendente predicción: si se concentrara en una región reducida del espacio una cantidad suficientemente grande de materia o energía, entonces la gravedad generada allí sería tan grande que nada, ni siquiera la luz, podría escapar dicha región. Eso es lo que conocemos como “agujero negro”. 

Karl Schwarzschild en su lugar de trabajo

La Relatividad General: una revolución en la física

Según la teoría de Einstein, la gravedad debe ser repensada, ya no como una fuerza, sino como la curvatura del espacio-tiempo. Es decir, el espacio y el tiempo, los dos elementos basales que constituyen el escenario mismo en el que ocurren todos los fenómenos físicos, deben ser pensados como entes flexibles que se ven deformados debido a la presencia de un astro gravitante.

Al mismo tiempo, los otros cuerpos celestes, que se mueven bajo los influjos gravitatorios de dicho astro, lo hacen siguiendo esa deformación del espacio. Por ejemplo, según la teoría de la Relatividad, cuando un asteroide ve desviada su trayectoria debido a la gravedad de nuestro planeta, uno debe entender esa deflexión como debida a la curvatura del espacio que la Tierra genera, a la cual el asteroide ciñe su andar, y no a la existencia de una fuerza entre la Tierra y el asteroide. Así, según Einstein, el espacio y el tiempo se convierten en entes dinámicos, susceptibles de curvatura y deformaciones. 

Esta manera de repensar a la gravedad como la curvatura del mismísimo espacio-tiempo lleva, cuando uno sigue los detalles de la teoría, a la conclusión de que existe un límite para la curvatura del espacio. Los agujeros negros son, de alguna manera, ese límite: si se concentra mucha materia en una región pequeña del espacio (pensemos, por ejemplo, toda la masa del sol concentrada en una bola de tan solo 6 kilómetros de diámetro) entonces la curvatura del espacio-tiempo se vuelve tan grande que el entramado espacio-temporal se desgarra, y todo lo contenido en esa región se desconecta causalmente de lo que ocurre afuera. Nada, ningún tipo de radiación ni de materia puede escapar de allí, y lo que allí existía se ha perdido para siempre. 

Según esto, los agujeros negros pueden ser pensados como astros de una altísima densidad, pero pueden ser pensados también como una deformación extrema del espacio: todo lo que ocurre dentro de ellos es ajeno a los fenómenos de nuestro universo, su interior está causalmente desconectado de nosotros, el espacio en su superficie se curva hasta desgarrarse y el tiempo cerca de ellos se dilata hasta el grado de detenerse por completo en su superficie

Una foto del espacio-tiempo deformado


La imagen de la sombra del agujero negro supermasivo obtenida por el Event Horizon Telescope (EHT) el 10 de abril pasado no es sino la imagen misma de esa deformación del espacio-tiempo. Escudriñando la forma de esa sombra uno puede inferir las propiedades de esa deformación espacio-temporal; por ejemplo, uno puede determinar la masa del agujero negro que la causa, e incluso estimar la velocidad de rotación del mismo.

Entrando en un terreno un poco más especulativo, no es descabellado pensar que, en un futuro no muy lejano, cuando imágenes de agujeros negros como la tomada recientemente por EHT alcancen una nitidez mayor, podremos estudiar la forma de la sombra con un detalle tal que nos permitirá verificar si la silueta es exactamente la predicha por la teoría de Einstein o si, por el contrario, difiere ligeramente de la misma. Hasta el momento, todas las evidencias observacionales de los agujeros negros, incluyendo esta fotografía del EHT, están en perfecta concordancia con las predicciones de la Relatividad General.

* Profesor de la Universidad de Buenos Aires e Investigador Principal del CONICET. 


 

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