Agujeros negros o el Santo Grial de la ciencia ficción. (2) (F.C.F.)

Nos habíamos quedado comentando los distintos tipos de agujeros negros que se han descrito teóricamente hasta el momento. Sólo habíamos hablado de "los más sencillos", aquellos definidos por un sólo parámetro (su masa), y conocidos como agujeros negros de Schwartzschild.

Los agujeros negros de Kerr están definidos, a diferencia de los primeros, por dos parámetros: su masa, y su momento angular, ya que se encontrarían en estado de rotación. Este modelo es el que debería ajustarse con mayor precisión a los agujeros negros reales, ya que estos, debido a la conservación del momento angular, deberían de estar girando de la misma manera que lo habría hecho el cuerpo que los hubo generado.

Este tipo de agujeros presenta una nueva región además del horizonte de sucesos. Se trata de la ergosfera, una región próxima a este horizonte, exterior a él (excepto en sus polos [definidos por el eje de rotación], donde es tangente al mismo), y con la simpática propiedad de hacer girar el espacio-tiempo con todo lo que en él se encuentre.

Algunas especulaciones aseguran que dentro de la ergosfera se podrían producir viajes en el tiempo, debido al movimiento producido sobre el propio espacio (no es lo mismo moverse en el espacio, que que el espacio se mueva contigo dentro). A la velocidad relativa entre un cuerpo externo a la ergosfera, y uno situado en su interior, habría que sumar el movimiento del segundo producido por la rotación del espacio-tiempo, pudiendo darse una velocidad relativa total entre ambos, mayor que c. [De todas maneras no tengo muy claro de dónde sacan lo de los viajes en el tiempo. No sé qué pasaría si se pudiese superar la velocidad de la luz (relativa a otro observador), pero, por lo de pronto, las transformaciones de Lorentz nos darían tiempos imaginarios].

Pasemos ahora a los agujeros negros de Reissner-Nordström. A diferencia de los agujeros de Kerr, los de R-N serían, al igual que los de Schwartzschild, estáticos, pero presentarían la tercera propiedad que habíamos comentado en la entrada anterior, i.e., carga eléctrica.

Este tercer tipo de agujero negro no posee ergosfera, ya que permanece estático, pero presenta dos horizontes de sucesos: uno externo, y otro interno, conocido como Horizonte de Cauchy.

[Nota: me estoy dando cuenta de que me estoy metiendo en camisas de once varas, ya que prácticamente no tengo ni repajolera idea de lo que estoy hablando. No obstante, una vez comenzado el trabajo, he de terminarlo].

Nos falta hablar, en último lugar, de los agujeros negros más guays que existen (o no). Se trata de los agujeros negros de Kerr-Newman, que tienen carga eléctrica, masa (evidentemente), y se encuentran en estado de rotación. Estos, poseerían ergosfera, horizonte de sucesos interno, horizonte de sucesos externo, y la singularidad tendría forma de toroide, en lugar de ser esférica como en los casos anteriores.

Existe un fenómeno producido por todo cuerpo con masa sobre otro, como consecuencia de las fuerzas de marea, y que se hace especialmente importante en el caso de los agujeros negros. Este es el de la espaguettificación (nombre debido al siempre mediático Stephen Hawking).

Como bien sabemos, la fuerza gravitatoria (volvemos a la aproximación clásica), aumenta con el inverso del cuadrado de la distancia, es decir, cuanto más próximo esté el objeto a la masa generadora del campo, mayor será la fuerza, y mayor por tanto la aceleración. Además, cuanto mayor sea la masa de los objetos más intensa será esa fuerza. Sabemos también que la fuerza gravitatoria es una fueza central, es decir, que se produce en la dirección que une los centros de masas de los objetos implicados. De esta forma, si suponemos, por ejemplo, a un astronauta en las proximidades de un agujero negro, podemos entender fácilmente que la aceleración que sentirían sus piernas podría ser significativamente mayor que la de su cabeza, y que sus hombros tenderían a juntarse como consecuencia de la naturaleza central de la fuerza. Cuanto más cerca se encontrase del agujero, mayor sería el efecto, pudiendo llegar a convertirlo en un espaguetti espacial.

[En la imagen podemos observar a una civilización de perros espaciales suicidas verificando la certeza de tal efecto.]

A continuación os dejo un vídeo en el que tres astrofísicos explican este fenómeno (en la lengua de Shakespeare, eso sí), y muestran una simulación del efecto espaguettificador.

Espaguettificación.

La conclusión a la que se llega es que el intento de atravesar el horizonte de sucesos de un agujero negro de una pieza dista bastante de ser verosímil.

Os diré, para terminar, que a pesar de la imagen de destrucción que tenemos de los agujeros negros, algunas observaciones recientes apuntan hacia la posibilidad de que la formación de todas las galaxias se podría haber producido gracias a su presencia, en concreto, a su capacidad de atracción.

En efecto, un agujero negro cuatro millones de veces más pesado que el Sol parece encontrarse en el centro de la Vía Láctea, chupando materia como un condenado (hasta tal punto que algunas observaciones aseguran que su actividad actual es pequeña debido a que habría consumido la mayor parte de la materia bariónica (materia no oscura, ni exótica) de sus proximidades. Afortunadamente, su distancia a la Tierra es de unos 27.000 años-luz y todavía le queda mucho por chupar antes de fijarse en nosotros...