¿Las estrellas caen silenciosamente a los agujeros negros o chocan contra algo absolutamente desconocido?
31/5/2017 de Royal Astronomical Society / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Ilustración de artista que muestra una estrella cruzando el horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo. El agujero negro es tan grande y masivo que los efectos de marea sobre la estrella son despreciables y la estrella es tragada entera. Los efectos de lente gravitatoria distorsionando la luz de las estrellas no se muestran aquí. Crédito: Mark A. Garlick/CfA.
Un equipo de astrónomos de las Universidades de Texas y Harvard ha puesto a prueba un principio básico de los agujeros negros, demostrando que la materia se desvanece por completo cuando cae a su interior. Sus resultados constituyen un éxito más de la teoría de la relatividad general de Einstein.
La mayoría de los científicos están de acuerdo en que los agujeros negros, entidades cósmicas de tan gran gravedad que nada puede escapar de ellos, están rodeados por el llamado horizonte de sucesos. Una vez que la materia o la energía se acerca lo suficiente al agujero negro, no puede escapar y caerá a su interior. Aunque son ampliamente aceptados, la existencia de los horizontes de sucesos no ha sido demostrada. «Nuestro objetivo aquí es convertir esta idea de un horizonte de sucesos en ciencia experimental, y averiguar si los horizontes de sucesos existen realmente o no», explica Pawan Kumar (Universidad de Texas).
Se cree que en el centro de casi todas las galaxias hay un agujero negro supermasivo. Pero algunos teóricos sugieren que hay otra cosa, no un agujero negro sino un objeto supermasivo todavía más extraño que de algún modo ha conseguido evitar el colapso gravitatorio a una singularidad rodeada por un horizonte de sucesos. La idea está basada en teorías modificadas de la relatividad general, la teoría de la gravedad de Einstein.
Mientras que una singularidad no posee área superficial, el objeto no colapsado tendría una superficie dura. Así que el material que se acercara – una estrella, por ejemplo – no caería de hecho al interior de un agujero negro sino que chocaría contra esta superficie dura y resultaría destruido. Kumar y sus colaboradores han pensado en un test para determinar si la idea es correcta.
«Nuestro motivo no es tanto establecer que existe una superficie dura», explica Kumar, «sino avanzar la frontera del conocimiento y hallar pruebas concretas de que realmente existe un horizonte de sucesos alrededor de los agujeros negros». Los investigadores calcularon qué vería un telescopio cuando una estrella golpease contra la superficie dura de un objeto supermasivo situado en el centro de una galaxia cercana: el gas de la estrella rodearía al objeto, haciéndolo brillar durante meses, quizás incluso años. Estimaron que el telescopio Pan-STARRS de 1.8m debería de haber detectado más de 10 casos, si la teoría de la superficie dura es verdadera. Pero no encontraron ninguno. «Nuestro trabajo concluye que algunos, o quizás todos, los agujeros negros tienen horizonte de sucesos y que el material realmente desaparece del universo observable cuando cae al interior de estos objetos exóticos», afirma Ramesh Narayan (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics). «La relatividad general ha superado un nuevo test crítico».
