Nobel de Física 2020 para quienes hicieron enormes hallazgos sobre agujeros negros
8 octubre, 2020
La teoría de la relatividad de Albert Einstein existe desde 1916. En ella ya se considera la existencia de los agujeros negros; sin embargo, ni el mismo Einstein creía que pudieran existir en la realidad.
Fue Roger Penrose quien sentó las bases teóricas para demostrar que era posible la existencia de estos objetos en el espacio. Tiempo después Reinhard Genzel y Andrea Ghez demostraron con observaciones astronómicas que al centro de nuestra galaxia existe un agujero negro supermasivo. Este año el Premio Nobel de Física se le otorgó a estos 3 cazadores de agujeros negros.
¿Cómo comprobar lo invisible?
En un agujero negro la gravedad es tan fuerte que atrapa a todo lo que tenga a su alrededor. De esta forma la densidad del punto en el universo en que existe sería cada vez mayor. Tanto la gravedad como la densidad crecerían hasta alcanzar el infinito. Bajo las convenciones de la física que se mantienen hasta ahora este tipo de fenómenos eliminaría la posibilidad de hacer cálculos. Si una ecuación intenta hacer cálculos con valores infinitos no llegará a ningún resultado.
"Eso es lo que hizo Roger Penrose", explicó Ulf Danielsson, miembro del Comité Nobel. "Entendió las matemáticas, introdujo nuevas herramientas y luego pudo demostrar que se trata de un proceso que naturalmente se puede esperar que suceda: que una estrella colapse y se convierte en un agujero negro".
Ya en la ´década de los 50 algunos alumnos de Einstein comenzaron a buscar cálculos que explicaran la existencia de un agujero negro. La idea básica es que cuando una estrella muere puede convertirse en un agujero negro. Uno de los errores iniciales al buscar este modelo matemático fue que se consideraron condiciones ideales, con estrellas esféricas.
"Lo que hace Penrose es demostrar que incluso estrellas que no tuvieran un comportamiento totalmente esférico, sino que tenían perturbaciones, podrían experimentar un proceso de colapso que llevase a la formación de un agujero negro", de acuerdo a Eduard Larrañaga, físico teórico del Observatorio Nacional de Colombia entrevistado por la BBC.
Penrose, de origen británico, demostró una década después de la muerte de Einstein que era posible la existencia de agujeros negros y explicó sus propiedades. Gracias a las bases teóricas que aportó se pudo afirmar que realmente existen. Esta aportación le valió el 50% del Premio Nobel de Física este año.
Una vez que algo se ha demostrado teóricamente es cuestión de tiempo para que otros investigadores comprueben mediante observación su existencia. Aquí entran en juego Genzel y Ghez, quienes comparten el otro 50% del premio. Su trabajo es la evidencia más convincente hasta ahora de la existencia de Sagitario A*, un agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea.
Para observar un objeto invisible Genzel y Ghez se basaron en las órbitas de las estrellas. Un agujero negro no produce luz, y aquella que se acerque quedaría atrapada. Partiendo de esta idea establecieron sus propiedades a partir de los efectos del agujero negro en las estrellas que le rodean. Las órbitas de los astros alrededor de Sagitario A* son mucho más rápidas que en otras regiones del universo.
Además de ser objetos misteriosos que despiertan nuestra curiosidad, los agujeros negros son el motivo del Premio Nobel de Física este año. Gracias a su estudio se han realizado otros descubrimientos sobre la historia del universo como el Big Bang. Roger Penrose trabajó muy de cerca con el famoso físico y divulgador científico Stephen Hawking e influyó en muchas de sus ideas. Apenas el año pasado se publicó la primera fotografía de un agujero negro, que requierió un desarrollo tecnológico y logístico sin precedentes. Este año hace justicia a quienes nos ayudaron a confirmar que esos objetos sin luz están ahí e incluso es posible verlos.