En la última película de Christopher Nolan, “Interestelar”, el actor Matthew McConaughey se sumerge en un agujero negro. Aunque Nolan y el equipo de efectos especiales, guiados por un prestigioso astrofísico teórico, Kipp Thorne, produjeron una de las imágenes más científicamente precisas de un agujero negro para la película, no se tiene una buena idea de lo que el personaje de McConaughey ve o siente como cae hacia el centro, lo cual es lamentable porque lo que un agujero negro le hace al cuerpo humano es realmente genial.
Los astrónomos estiman que nuestra galaxia alberga aproximadamente 100 millones de agujeros negros. Si alguna vez ingresó a uno, sufriría una muerte horrible y cuando todo terminara, no habría rastro, ni evidencia física de que alguna vez existió.
Sin embargo, antes de su terrible fallecimiento, vería y sentiría algunas cosas increíbles, poderosas y francamente triples.
- Si toda la masa y la energía estuvieran en un solo punto antes del Big Bang, ¿no sería solo un gigantesco agujero negro? Si nada escapa a un agujero negro, ¿cómo estamos aquí?
- ¿Podrían las ondas de radio que enviamos a la vida ET (extraterrestre) ser absorbidas por un agujero negro?
- ¿Pueden moverse los agujeros negros o simplemente desintegran todo a su vista?
- ¿Por qué importan los agujeros negros?
- Teóricamente, ¿cómo eliminaría la energía de un agujero negro o aceleraría la evaporación de un agujero negro para destruirlo?
Al igual que los planetas y las estrellas, hay agujeros negros grandes y pequeños. Morirás independientemente del tamaño del agujero negro que ingreses. Pero el tiempo que lleva morir al acercarse y lo que ve de antemano depende en gran medida de su agujero negro de elección.
Primero veamos el agujero negro más cercano a la Tierra, llamado V4641 Sgr para la estrella que lo orbita. Los agujeros negros, por definición, son invisibles, por lo que los astrónomos generalmente los encuentran cerca de las estrellas y el gas que orbitan a su alrededor. Calcular la distancia a un agujero negro es tan difícil como encontrar uno, pero hasta donde sabemos, V4641 Sgr está entre 1,600 y 24,000 años luz de distancia, ubicado en la dirección de la constelación de Sagitario.
Pequeño pero mortal
V4641 Sgr es un ejemplo de un pequeño agujero negro. Es dos o tres veces más masivo que nuestro sol, y toda esa masa está confinada a un espacio de menos de 4 millas de ancho. Esto significa que el centro del agujero negro, llamado singularidad, es increíblemente denso y, por lo tanto, tiene un tirón gravitacional colosal, lo suficientemente fuerte como para atrapar la luz y todo lo demás que se acerca demasiado.
Esto también significa que cuando te acerques al agujero negro, verás que la negrura borra la luz de las estrellas distantes. Pero eso no es todo lo que verás. Los agujeros negros distorsionan el espacio a su alrededor, que a su vez, dobla el camino a lo largo del cual viaja la luz que pasa.
El anillo exterior es el resultado de lentes gravitacionales, cuando la gravedad dobla la luz, distorsionando y magnificando lo que de otro modo veríamos en ausencia de una fuerza gravitacional fuerte. Cualquier cosa con un fuerte tirón gravitacional puede crear lentes gravitacionales, incluidas galaxias masivas y cúmulos de galaxias.
El borde de un agujero negro, delineando el círculo negro en la animación de arriba, se llama horizonte de eventos. Es conocido como el punto de no retorno, o la puerta de salida del universo. Lo que pase por el horizonte de eventos, incluido usted, nunca puede regresar porque el tirón del agujero negro es demasiado fuerte para escapar, incluso si viaja a la velocidad de la luz.
Sin embargo, no tiene que preocuparse por alcanzar el horizonte de eventos en este caso porque estará muerto mucho antes. Los pequeños agujeros negros son especialmente letales porque tienen fuerzas de marea muy grandes que lo estirarán como un papel antes de que llegue al horizonte de eventos.
Spaghettification
Esta acción de estiramiento se llama spaghettification porque pareces una pieza muy larga de espagueti poco apetitoso cuando las fuerzas de marea terminan contigo. Un ejemplo de estas fuerzas de marea que lo separarán, explicado por primera vez por Isaac Newton, son las mareas en la Tierra. Son causados por la interacción gravitacional entre la Luna y nuestro planeta.
Cualquier lado de la Tierra que esté frente a la Luna es el lado más cercano y, por lo tanto, siente el tirón gravitacional más fuerte en comparación con el lado opuesto, más alejado. Lo mismo le sucede a tu cuerpo cuando estás cerca de un agujero negro.
Los agujeros negros estiran cualquier cosa que se atreva a cerrar.
Digamos que no tienes miedo, después de todo, estás entrando en un agujero negro, y vas de cabeza hacia la oscuridad. La parte superior de tu cabeza estará más cerca del centro del agujero negro, llamada singularidad, que tus pies. Como resultado, la influencia de la gravedad en su cabeza lo empujará hacia el centro del agujero negro más que sus pies, lo que lo estirará como un espagueti en el proceso.
Eventualmente, estás estirado hasta el punto en que comienzas a descomponerse en átomos individuales. ¡Y no hace falta un experto para decirle que esta sería la forma más desagradable de morir! Si intentas entrar en un agujero negro, te spaghettificarán sin importar qué. Pero un pequeño agujero negro te matará más rápido que un agujero negro supermasivo, como el que está en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Yendo supermasivo
Aproximadamente a 25,000 años luz de la Tierra, en el centro de nuestra galaxia, se cree que hay un agujero negro supermasivo que es 4.3 millones de veces más masivo que nuestro sol. Pero, si viajas la distancia a este agujero negro más grande, te acercarás al horizonte de eventos e incluso lo pasarás vivo y coherente.
Entonces, por favor, ¿por qué puedes acercarte a un gran agujero negro? Es porque el horizonte de eventos está más alejado del centro. Esto significa que las fuerzas de marea en el horizonte de eventos son más débiles: si la Luna estuviera más lejos de la Tierra, tendríamos mareas más pequeñas por la misma razón. Por lo tanto, no comenzaría a espaciarse hasta después de ingresar al agujero negro.
A medida que te acercas al horizonte de eventos, la fuerza gravitacional a tu alrededor crecerá. Esto significa que doblaría la luz que llegaba a tus ojos con más fuerza, que es lo que estás viendo en la animación de arriba. Además, el tiempo correría más lentamente cuanto más profundo cayeras en el agujero negro.
Desde su perspectiva, el tiempo correría como de costumbre, pero desde la perspectiva de un extraño, como alguien en la Tierra, envejecería muy lentamente. Este fenómeno se llama dilatación del tiempo gravitacional.
A medida que se acerque al horizonte de eventos, la negrura crecerá y finalmente cubrirá todo su campo de visión. Cuando eso sucede, cuando solo ves oscuridad, entonces sabrás que estás dentro de un agujero negro. La última oportunidad de ver el universo que dejas, para siempre, estará directamente detrás de ti y será un pequeño punto de luz. Después de eso, la gravedad te arrastrará hacia la singularidad a la velocidad de la luz y finalmente te espantará.
Nadie sabe qué sucede más allá del horizonte de eventos, y los astrofísicos sospechan que la física que entendemos aquí en la Tierra se descompone dentro de un agujero negro. Eso significa que no hay una forma científica de explicar o comprender lo que sucede después de salir del universo.
Los físicos están trabajando en el problema en el laboratorio creando agujeros negros acústicos, singularidades que son lo suficientemente fuertes como para atrapar el sonido, pero no la luz. Sin embargo, las matemáticas detrás de los agujeros negros acústicos son las mismas, lo que ofrece un buen punto de partida para comprender mejor lo que ocurre dentro de estos extraños fenómenos cósmicos.
¡Nolan tiene una teoría loca, pero tendrás que mirar “interestelar” para descubrirlo!
(Las animaciones en esta publicación son las que vería al acercarse a un agujero negro estacionario. En realidad, la mayoría de los agujeros negros, y posiblemente todos, están girando. Esto significa que distorsionarían aún más el espacio a su alrededor, y al acercarse al en el horizonte de eventos, comenzarías a orbitar alrededor del centro, lo que cambiaría ligeramente lo que viste, pero aún sentirías el mismo tirón de las fuerzas de marea y experimentarías dilatación del tiempo gravitacional).
Para obtener animaciones más increíbles sobre cómo es entrar en un agujero negro, mira este genial video.
