Los agujeros negros aniquilan su entorno cósmico
Habitualmente se piensa en los agujeros negros como
"aspiradoras cósmicas" que solo tragan cada cosa que los rodea: sin
embargo, tienen vidas interiores más interesantes y pueden provocar
descomunales explosiones. Estallan de diversas formas, tanto destruyéndose a sí
mismos como haciendo explotar todo su entorno.
Un artículo publicado en Live Science por el
astrofísico y divulgador Paul M. Sutter, profesor e investigador en la Stony
Brook University y el Instituto Flatiron de Nueva York, en Estados Unidos,
aclara un punto trascendental sobre los agujeros negros: ¿pueden explotar?
¿Cómo lo hacen? Al parecer, poseen muchas formas de estallar y no son gigantes
cósmicos “dormidos” como se cree popularmente: por el contrario, están en
permanente cambio y convulsión.
Los agujeros negros son objetos increíblemente
masivos: son tan grandes que ni siquiera la luz puede escapar de ellos.
Básicamente, ocupan regiones del espacio en cuyo interior se produce una
concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar un campo
gravitatorio de gran magnitud. Por eso, ninguna partícula puede escapar de su
atracción, incluyendo a la indómita luz.
Incluso, los agujeros negros supermasivos, con masas
del orden de millones o decenas de miles de millones de masas solares, dominan
el centro de las galaxias y aparentemente tienen un papel crucial en su
dinámica. Sin embargo, y más allá de su protagonismo en muchas de las teorías
cosmológicas más importante, la ciencia aún tiene muchas preguntas sin resolver
sobre los enigmáticos agujeros negros.
Según Sutter, existe una forma en que los agujeros
negros pueden explotar. El proceso detrás de esto está relacionado con una
condición descubierta por el famoso astrofísico Stephen Hawking en 1976. Para
la física clásica nada puede salir del agujero negro: sin embargo, Hawking
descubrió que con la mecánica cuántica el agujero negro filtra lentamente su
energía al infinito, al emitir radiación de baja energía.
Este proceso, denominado radiación de Hawking,
provoca que los agujeros negros más pequeños se “evaporen” rápidamente. A
medida que un agujero negro se vuelve más y más pequeño, emite una mayor
cantidad de radiación hacia su entorno. En los últimos momentos de su vida, el
agujero negro emite tanta radiación y a una velocidad tan extrema que actúa
efectivamente como una bomba: libera un torrente de partículas y radiación de alta
energía y, finalmente, estalla.
En ese sentido, diversas teorías sostienen que si en
el Universo primitivo se formaron pequeños agujeros negros, aproximadamente del
tamaño de la Tierra, es probable que estos agujeros negros
"primordiales" se encuentren explotando por todo el cosmos en este
momento. Hasta la fecha, los astrónomos no han encontrado ninguna evidencia de
la explosión de agujeros negros primordiales, pero es un fenómeno que podría
llegar a verificarse en algún momento con las nuevas tecnologías de observación
astronómica.
En otro orden, Sutter explicó que los agujeros
negros también pueden estallar debido a su comportamiento giratorio. Los
agujeros negros giratorios crean un área a su alrededor, denominada ergosfera.
Se trata de una región alargada del espacio donde nada puede permanecer quieto.
Cualquier cosa que caiga hacia el agujero negro giratorio comenzará a orbitar a
su alrededor.
El espacio-tiempo giratorio alrededor de un agujero
negro también puede atraer fotones, que a su vez caen en ocasiones hacia el
interior del agujero negro, donde adquieren energía. Luego pueden dispersarse a
una órbita más alta, para posteriormente volver a caer. Con cada repetición del
mecanismo el fotón gana energía, en un proceso denominado "superradiación".
Si el fotón finalmente se libera, tendrá una enorme cantidad de energía, en
comparación con aquella que tenía cuando cayó por primera vez al agujero negro.
Con una cantidad suficiente de fotones participando
en el proceso, todos pueden explotar a la vez y crear una descomunal liberación
de energía, convirtiéndose en lo que se conoce como una "bomba de agujero
negro". Aunque el agujero negro en sí mismo no explota como con la
radiación de Hawking, este efecto superradiante puede afectar notoriamente a su
entorno.
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