Por primera vez se observa ecos de luz tras un hoyo negro
2 agosto, 2021
Los agujeros negros se encuentran entre los objetos más misteriosos del universo. Todo lo que se acerca a ellos termina devorado por su enorme gravedad, incluso la luz, por eso es tan sorprendente que un grupo de astrónomos haya detectado ecos de luz detrás de uno. Las observaciones vinieron de los telescopios espaciales de rayos X: XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea (ESA) y del NuSTAR de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio estadounidense (NASA). Este hallazgo confirma, más de un siglo después, la teoría de la relatividad de Albert Einstein.
¿Qué escapa de un hoyo negro?
A principios de enero del 2020 se observó desde NuSTAR y XMM-Newton a I Zwicky 1, también conocida como IZw1. Esta galaxia espiral ubicada a 800 millones de años luz de la Tierra aloja a un hoyo negro en su centro. Se trata de un objeto con una masa 10 millones de veces mayor a la de nuestro Sol. Desde ahí provienen datos novedosos que ayudarán a compren der mejor a los hoyos negros.
Las observaciones sobre IZw1 comenzaron para estudiar sus estallidos de rayos X. Tras esos flashes que lanza el hoyo negro había algo más. Desde los telescopios de rayos X se reconocieron algunos “ecos luminosos”. En un inicio no se reconoció su origen. Otro detalle curioso es que estas pequeñas ráfagas de luz eran más pequeñas, aparecías con retraso y sus colores eran diferentes a los estallidos del frente del hoyo negro.
Ahí es donde aparece la teoría de la relatividad. En ella se explica que el espacio tiempo se curva. La gravedad tiene una gran importancia para deformarlo y los hoyos negros son el lugar ideal para encontrar una enorme gravedad en acción. Esa forma completamente distinta en que la luz aparecía al otro lado fue el resultado del viaje de la luz alrededor del hoyo negro.
“Ninguna luz que haya entrado en el hoy negro podría salir, por eso seríamos incapaces de ver nada de lo que está detrás del hoyo negro”, explicó en un comunicado Dan Wilkins, quien dirigió la investigación y pertenece al Instituto Kavli de Astrofísica de Partículas y Cosmología de la Universidad de Stanford, en California, Estados Unidos. “La razón por la que podemos ver esto es porque el hoyo negro está deformando el espacio, doblando la luz y tambalenado los campos magnéticos alrededor de sí mismo”, complementa.
Incluso la luz, que parecería seguir una trayectoria lineal es afectada por la gravedad. Debido a esto, la luz de las explosiones de rayos X que detectaron los telescopios espaciales de la ESA y la NASA habría seguido un camino curvo alrededor del hoyo negro, deformado por su gravedad. La deformación en la trayectoria de la luz ya ha sido deformada antes, en el fenómeno conocido como lente gravitacional. Sin embargo, esta es la primera vez que se observan ecos de luz detrás de un hoyo negro.
El descubrimiento de los ecos de luz fue algo inesperado. El estudio original se enfocaba en la corona del hoyo negro, el espacio donde caen los gases y se forma un disco giratorio alrededor. El disco de gas en la corona se calienta a millones de grados Celsius, lo que crea campos magnéticos que se enredan en nudos que giran alrededor del hoyo negro. Los nudos se enredan y cuando se rompen liberan una gran cantidad de energía en forma de rayos X; ese era el motivo para mirar hacia IZw1. Los resultados se publicaron con el título “Doblamiento de la luz y ecos de rayos X desde detrás de un hoyo negro supermasivo” y se publicó en la revista científica Nature.
La información que ofrecen los ecos será de gran utilidad para los astrónomos. Los colores ayudarán a saber desde donde se reflejaron esos trazos de luz. Al seguir su rastro será posible conocer lo que ocurría en el hoyo negro. A partir de estos datos sería posible crear un mapa en tercera dimensión de los alrededores del hoyo negro. Aún queda mucho por descubrir sobre esos objetos cósmicos de los que sabemos muy poco, imaginamos mucho y podemos reconocer únicamente por aquello que les rodea.