Viajar a través de un hoyo negro, matemáticamente posible
MÉXICO, DF, 24 de julio de 2015.- Hasta hoy, viajar en el tiempo y el espacio a través de un agujero negro es matemáticamente posible, pero físicamente imposible, pues no todo lo que las ecuaciones nos muestran se puede llevar a cabo en la naturaleza, afirmó Deborah Dultzin, del Instituto de Astronomía (IA) de la UNAM.
De acuerdo a un comunicado de prensa, esta idea ha maravillado y hecho soñar al hombre por años, pero ¿qué son exactamente estos hoyos en el espacio? De acuerdo con la también profesora de la Facultad de Ciencias (FC), existen dos explicaciones, la primera tiene que ver con Isaac Newton, y la segunda, con Albert Einstein.
Sin conocerlos, Newton, matemático inglés del siglo XVII, planteó a la gravedad como una fuerza que permea en el Universo, y es siempre atractiva. La ley que esbozó dice que “es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los dos cuerpos”.
Con base en ello, el matemático francés Pierre-Simon Laplace especuló sobre la existencia de un objeto cuya masa estaría concentrada en un volumen pequeñito, en un punto, explicó la universitaria.
Si pensamos en términos de la gravedad, añadió, la atracción que ejerce es muy grande para todos los cuerpos que se acerquen, sin importar su tamaño. Además, no se puede evitar entrar o salir (ni siquiera la luz puede escapar), no existe velocidad posible. Así, cualquier cuerpo (una estrella o una nube de gas) se destruye antes de ingresar, pero todo el material del que estaba hecho cae adentro.
Por su parte, el físico alemán Einstein, uno de los más conocidos del siglo XX, habló de la relatividad (espacio-tiempo) y la trató con ecuaciones que describen la deformación del espacio para una masa dada. Se trata de una herramienta que funciona para estudiar la geometría en muchas dimensiones y en el caso de los hoyos negros son cuatro.
Desde esta postura, se plantean 20 ecuaciones diferenciales parciales y resolverlas no es algo trivial. Una solución particular fue encontrada por el astrónomo Karl Schwarzschild; no obstante, todavía no se ha descubierto una respuesta general.
Al estudiar todas las variables posibles (masas y distancias, entre otras) para obtener la fuerza de atracción, se llega a la singularidad, que es donde no se puede continuar con la solución (matemáticamente hablando se debe brincar este punto o hasta ahí se llega), especificó Dultzin.
Esta parte, reveló la académica, corresponde a una deformación tan grande que la fuerza de gravedad es infinita; esto sería el llamado agujero negro.
Horizonte de eventos
Otra de las aportaciones de la relatividad es que todo depende del sistema de referencia. En este caso, para quien está adentro y afuera del hoyo el tiempo transcurre de forma distinta, subrayó.
Por ejemplo, si un astronauta entrara, desde su punto de vista el tiempo sería finito, pero no podría transmitirlo porque no hay señal posible. Pero si desde afuera alguien más lo observa, el transcurrir del tiempo es muy lento (se estira hasta hacerse infinitamente lento). Así, este fenómeno es llamado horizonte de sucesos y es conocido como el efecto relativista.
Además, quien se encuentra afuera no puede ver la caída ni lo que hay adentro, por eso se dice que no hay agujeros negros desnudos. De igual forma, no se sabe el número de hoyos espaciales que hay en el Universo, porque son incontables, resaltó.
El centro de la galaxia
A decir de Dultzin, hoy se sabe que, además de los producidos por la muerte de estrellas más masivas, existe otro tipo de hoyos negros que son supermasivos (miles de millones de veces la masa del Sol) ubicados en el centro de cada galaxia.
El que se encuentra en la nuestra, indicó, es 10 mil veces la masa de nuestro Sol. Afortunadamente no está activo y no produce la misma cantidad monumental de energía que un núcleo activo o un cuásar (fuente astronómica de energía electromagnética, que incluye radiofrecuencias y luz visible).
Su fuerza actúa como lo planteó Newton: disminuye con el cuadrado de la distancia en la que se encuentra. Para que se vuelva activo, necesita alimentarse de gas o estrellas (al menos el equivalente de una masa del Sol durante cada año). Esta energía de origen gravitacional es emitida por gas antes de caer al hoyo negro.
Este fenómeno seguirá inspirando a muchos científicos y soñadores; no obstante, para Dultzin viajar en el tiempo y el espacio a través de un hoyo negro por ahora es sólo ciencia ficción, pues se tendrían que superar varias limitantes, entre ellas, trasladarse más rápido que la velocidad de la luz.
