Un agujero negro es una región en el espacio donde la gravedad es extremadamente fuerte. Se forma cuando una estrella muy grande se colapsa bajo su propio peso al final de su vida y forma una singularidad que viene a ser el centro de dicho agujero en donde la densidad es increíblemente alta y la curvatura del espacio-tiempo se vuelve infinita. Imagina un hueco en un trampolín muy grande y profundo; cualquier cosa que se acerque demasiado al hueco caerá dentro y no podrá salir, algo así funciona un agujero negro.
La Tierra del tamaño de una moneda
Para observar los efectos de un agujero negro tendríamos que acercarnos a uno. El agujero negro más cercano a la tierra se llama Gaia BH1 y se encuentra a alrededor de 1500 años luz o 15 mil millones de millones de kilómetros de distancia, así que viajar ahí no sería una opción muy viable.
Una idea menos descabellada sería crear nuestro propio agujero negro. Antes de considerar esto, primero tendríamos que entender dos características importantes de un agujero negro, el horizonte de eventos y el radio de Schwarszchild. El horizonte de eventos representa el límite alrededor de un agujero negro y es a partir de este punto que la gravedad es tan intensa que nada, ni siquiera la luz, puede escapar; esto se debe a lo masivo que es. El radio de Schwarszchild por otro lado, es aquel que define el tamaño de dicho horizonte de eventos. Ahora, la física nos dice que cualquier objeto se puede convertir en un agujero negro si su tamaño se reduce por debajo de su radio de Schwarszchild. En otras palabras, si comprimes un objeto lo suficiente, este se va a convertir en un agujero negro.
Con este nuevo conocimiento podemos continuar con la fabricación de nuestro propio agujero negro. Entonces, lo que tendríamos que hacer es comprimir la tierra “lo suficiente” ¿Por cuánto nos referimos a “lo suficiente”? Para que la tierra se convierta en un agujero negro se tendría que comprimir tanto que tendría un diámetro de unos 18 milímetros, en otras palabras, sería más pequeña que una moneda de 10 céntimos. ¡Es súper pequeño!
¡Puedes llegar a ver tu propia espalda...! Solo si te acercas lo suficiente.
Como bien ya sabemos, una vez cruzado el horizonte de eventos, ni la luz puede escapar del jalón gravitacional de la singularidad. Esto es sorprendente ya que hasta donde sabemos, la luz es el fenómeno físico que más velocidad posee pues se mueve aproximadamente a 300mil kilómetros por segundo. ¡Esto equivale a 8 vueltas a la tierra en el mismo tiempo!
Pero, ¿Sabías que es posible tanto como para la luz como para otros objetos orbitar un agujero negro? ¡Sí! Esto es posible a una distancia mayor del tan temido horizonte de eventos en donde, por ejemplo, un rayo de luz podría llegar a dar una vuelta completa a la singularidad.
¿Cómo es posible que la luz se doble de esa forma? Recordemos que Einstein en su teoría general de la relatividad nos plantea que la luz puede ser doblada bajo la presencia de un campo gravitacional. Es decir, cualquier cosa que posea masa es capaz de afectar el recorrido de la luz, pero esto a nuestros ojos es imperceptible porque nada cercano a nosotros la atrae tan fuerte como para doblarla visiblemente. Lo único que podría es un campo gravitacional tan intenso como el de un agujero negro. A esa distancia exacta de una singularidad, en donde la luz logra dar una vuelta de 360° se le conoce como Esfera de fotones. Los fotones son solo otro nombre que los científicos le dan a la luz.
De la misma forma que se ve en dicha imagen, supongamos que somos nosotros quienes estamos parados en el lugar de la linterna del medio. Justo en ese punto se encontraría la esfera de Fotones y estaríamos en mitad del recorrido de 360° que hace la luz. ¿Qué veríamos nosotros? Si miramos de frente seríamos capaces de ver nuestra espalda justo delante de nosotros, ya que la luz de nuestra propia espalda giraría alrededor del agujero negro hasta nuestros ojos. ¡Increíble, ¿No? ¡Pero recordemos que esto es simplemente imposible pues no se puede estar así de cerca de este fenómeno cósmico!
3. La espaguetización: El Ballet Cósmico de la Destrucción
Ya hablamos de cómo crear un agujero negro y que pasa si te quedas un poco más atrás del horizonte de eventos, pero ¿Te has preguntado qué le sucede a tu cuerpo cuando cruzas el umbral del punto de no retorno?
Aquí es donde entra en juego el concepto de espaguetización, un término tan visual y evocador como lo que describe. La espaguetización es el proceso por el cual un objeto que se aproxima a un agujero negro es estirado y comprimido hasta convertirse en una larga y delgada línea, algo parecido a un espagueti cósmico.
¿Y cómo ocurre la espaguetización? Pues esta es el resultado de un fenómeno conocido como fuerzas de marea. En la Tierra, las fuerzas de marea son las que causan que los océanos se muevan y formen mareas debido a la influencia gravitacional de la Luna y el Sol. Sin embargo, las fuerzas de marea cerca de un agujero negro son mucho, mucho más intensas.
REFERENCIAS
1. NASA. (n.d.). Black holes. NASA Science. Retrieved August 31, 2024, from https://science.nasa.gov/universe/black-holes/
2. Swinburne University of Technology. (n.d.). Black hole. Swinburne Astronomy Online. Retrieved August 31, 2024, from https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/B/Black+Hole
3. Numista. (n.d.). Piece 2446. Numista. Retrieved August 31, 2024, from https://en.numista.com/catalogue/pieces2446.html
4. Sombra del agujero negro de Schwarzschild. (2022). Revista De Investigación De Física, 25(3), 40-44. https://doi.org/10.15381/rif.v25i3.23592
5. Begelman, M., & Rees, M. (2021). [Trayectoria de radios de luz]. En Gravity’s fatal attraction (p. 10). Cambridge University Press.