Revista de Divulgación Científico-Tecnológica del Gobierno del Estado de Morelos

Cazadoras de agujeros negros

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¿Qué es un agujero negro? Imagina que tienes un objeto tan pesado en tu mano que su peso equivale al de toda la Tierra en el tamaño de una pelota de tenis. ¿Qué sucedería con tu pelota compacta y con tu mano? ¡De tu mano olvídate! Este objeto agujeraría a la Tierra y poco tiempo después llegaría a su núcleo. Tu caerías al agujero que se formó y tu cuerpo de inmediato se convertiría en un espagueti alargado. Te desconectarías por completo del universo y no se sabe qué hay del otro lado.

De acuerdo a la «Teoría general de la relatividad», postulada por Einstein en 1916, el espacio y el tiempo están ligados y la atracción gravitacional es una deformación al espacio-tiempo. La pelota agujeraría el espacio-tiempo y se formaría un agujero negro tan compacto que se tragaría todo lo que se encuentra con una energía extremadamente alta. Aunque el agujero negro es tan exageradamente pesado no toda la Tierra se caería dentro de él ya que es pequeño.

Se han detectado agujeros negros en distintos lugares lejanos del universo gracias a su interacción con otros astros. Pero, ¿cómo es posible detectar a un agujero negro si no deja escapar a la luz? Esto es gracias a las estrellas, al gas y al polvo que interactúan con ellos. En la Vía Láctea y en algunas galaxias cercanas se han observado sistemas binarios con una estrella que gira alrededor de un agujero negro, ésta puede ser destruida y tragada por él e incluso cambiar su trayectoria con sólo pasar cerca.

Ahora se sabe que la última etapa de evolución de las estrellas gigantes será una Supernova, después quedará, ya sea una estrella de neutrones o un agujero negro, rodeado por el resto del material en forma de nebulosa (figura 1). Curiosamente, en este año 2020, la Dra. Liliana Hernández, egresada de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla y de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), fue la primera mexicana en ganar como líder científica tres observaciones del codiciado telescopio espacial Hubble para estudiar sistemas binarios con agujeros negros en la Vía Láctea.

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Cinco décadas atrás, en Tonanzintla, Puebla, utilizaron la cámara Schmidt (uno de los telescopios más avanzados en su época) con la cual detectaron objetos que parecían ser estrellas gigantes azules pero difusas, denominados como objetos Herbig-Haro. Gracias al espectro de luz, que es la huella digital de los astros, se descubrió que algunos de estos objetos tenían características de galaxias; que resultaron ser núcleos activos super energéticos de éstas, objetos tan poderosos que emiten más luz que toda la galaxia.

Un núcleo activo contiene un agujero negro central super pesado (o supermasivo de millones de soles) que se traga todo su material cercano. Hoy se sabe que las galaxias no irregulares contienen un agujero negro en su núcleo, pero la mayoría son no activos. La Vía Láctea tiene a Sagitario A* (figura 2), un agujero negro supermasivo con la materia equivalente a la de un millón de soles, además, tiene gas cercano pero su interacción no es muy poderosa para convertirla en activo. Respecto a esto, la Dra. Deborah Dultzin de la UNAM es pionera en relatividad y galaxias, su equipo ha colaborado de manera significativa en el desarrollo de la teoría de evolución de galaxias en el universo.

Cien años después de la postulación de la teoría general de la relatividad, en el 2016 se detectaron las ondas gravitacionales predichas por Einstein, éstas fueron la primera prueba directa de la existencia de un par de agujeros negros de 30 y 35 veces la masa del Sol que colapsaron y formaron uno solo de 62 masas solares. Tres años después, en 2019, se presentó la imagen del agujero negro supermasivo de la galaxia elíptica gigante M87, obtenida con un arreglo de detectores alrededor del mundo llamado el Telescopio de Horizonte de Eventos (figura 3).

Además de Liliana y Deborah, en México existen cazadoras y cazadores de agujeros negros en diferentes universidades e institutos de investigación. También están en Italia, Alemania, Inglaterra, Chile y otros. Gracias a la colaboración internacional, hoy sabemos que los agujeros negros son pieza clave en la evolución del universo.

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Dra. Eréndira Huerta Martínez / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Instituto Nacional de Astrofísica de Italia
Universidad Autónoma de la Ciudad de México