Nuevas observaciones ofrecen pruebas directas de la existencia de agujeros negros

Cercados por los astrónomos con sus nuevas técnicas de observación, los agujeros negros, esas singularidades del espacio-tiempo de las cuales nada, ni siquiera la luz, puede escapar, están a punto de dar pruebas inequívocas de su existencia. Las últimas observaciones de ciertas estrellas por un satélite japonés, interpretadas por astrónomos estadounidenses, confirman lo predicho por Einstein en su teoría general de la relatividad, mientras que las imágenes del telescopio espacial Hubble indican que los agujeros negros son un fenómeno común en el Universo.

Los nuevos datos sobre los agujeros negros fueron presentados ayer en el primer día de la reunión anual de la Sociedad Astronómica Americana, en la ciudad canadiense de Toronto, pero los, propios científicos advirtieron de que todavía no constituyen pruebas definitivas de su existencia.Los agujeros negros constituyen una predicción emanada de la teoría general de la relatividad de Einstein según la cual cuando la densidad de un objeto celeste sobrepasa cierto límite, su gravedad es tan grande que colapsa sobre sí mismo hasta convertirse en un punto singular y atrae todo lo que tiene a su alrededor.

Hasta ahora se habían detectado posibles agujeros negros en el centro de varias galaxias, pero sólo porque la densidad detectada en esa zona indicaba que no podía tratarse de estrellas estables. Ahora, los científicos del Centro Smithsonian (Universidad de Harvard) se han centrado en el estudio de sistemas binarios de estrellas que emiten rayos X. En estos sistemas una de las estrellas, densísima, está deshaciendo la otra, atrayendo su materia, pero podría no tratarse de un agujero negro, sino de una estrella de neutrones.

Membrana permeable

Para verificar que en algunos casos de los estudiados se trata de un agujero negro, los científicos han buscado pruebas de la existencia de un horizonte de sucesos, una de las características que definen el agujero negro. Se trata de un límite físico, una especie de membrana invisible que rodea el agujero negro, permeable sólo hacia dentro para la masa y la energía, que pueden entrar pero no salir. Dentro de este espacio el único grado de libertad es el temporal, lo que ha permitido pensar en que un astronauta, por ejemplo, podría viajar brevemente por el tiempo más allá de ese límite antes de resultar engullido por el agujero negro.

Al estudiar una estrella denominada V404 Cyg, en la constelación del Cisne, a unos 10.000 años luz de distancia, los científicos observaron que "la estrella parece estarse tragando cien veces más energía de la que radia, y la única explicación es que sea un agujero negro", ha señalado Ramesh Narayan, director adjunto del centro. Si fuera una estrella de neutrones, brillaría mucho más. Además, los científicos han constatado que los rayos X son diferentes en uno y otro caso. Han estudiado nueve estrellas de este tipo, de las que cuatro parecen tener un agujero negro (son muy poco brillantes) y cinco estrellas de neutrones. La interpretación es que existe el horizonte de sucesos en el que desaparece casi toda la energía. "La diferencia observada corresponde a lo esperado y confirma que los agujeros negros tienen horizonte de sucesos", ha señalado Michael García, otro de los astrónomos.

Tres candidatos

Por otra parte, observaciones de telescopios situados en Hawai, confirmadas luego por el telescopio espacial Hubble, han permitido identificar tres candidatos a agujeros negros del tipo supermasivo -considerados cuásares fósiles- en el centro de galaxias normales relativamente cercanas a la Vía Láctea. Los investigadores, pertenecientes a varios países, deducen que si han encontrado tres al observar 27 galaxias, se trata de un fenómeno relativamente corriente. También señalan que la masa del agujero negro parece ser proporcional a la masa de la galaxia en la que se encuentra y que puede haber agujeros negros menores e indetectables hasta ahora en galaxias más pequeñas.

Los descubrimientos han sido posibles por la gran resolución del telescopio que ha permitido medir las velocidades de las estrellas que orbitan el agujero negro; la aceleración de las primeras es proporcional a la masa del segundo.

Dos de los nuevos agujeros negros tienen masas de 50 millones y 100 millones la masa del Sol, en el centro de las galaxias NGC 3379 y NGC 3377, respectivamente, a unos 32 millones de años luz en dirección al cúmulo de Virgo. La otra galaxia es la NGC 4486B, a 50 millones de años luz y el agujero negro en su centro tendría una masa de 500 millones. Es un satélite de la galaxias M87, en la cual se cree que existe un agujero negro supermasivo, de unos 2.000 millones de masa solares.