¿Podría ser que los agujeros negros realmente no existan y que nuestro concepto sea fundamentalmente incorrecto?

Sí, esto es completamente posible, esa es la idea del método científico.

Pero tendría que resolver algún problema hasta ahora no resuelto. Y tendría que proponer explicaciones alternativas (y preferiblemente mejores) para fenómenos teóricos y observacionales importantes. Éstos incluyen:

Relatividad general. Los agujeros negros son una consecuencia perfectamente natural de la teoría general de la relatividad. Una vez que la densidad de un objeto alcanza un umbral suficiente, un agujero negro es inevitable. ¿Por qué creemos que la relatividad general es correcta? Debido a que ha realizado una serie de predicciones que se han verificado experimentalmente, como la curvatura del espacio-tiempo, el Universo en expansión, la desintegración orbital de los púlsares binarios y, más recientemente, la existencia de ondas gravitacionales.

Si descubriéramos que los agujeros negros no existen, tendríamos que crear un reemplazo para la Relatividad General que no permita los agujeros negros y, sin embargo, proporcione explicaciones para todos los otros fenómenos mencionados anteriormente.

Centros de galaxias. Estos son lugares bastante especiales y los agujeros negros proporcionan la explicación más consistente de sus condiciones y comportamiento. Para comenzar con lo más manso, cada vez hay más pruebas de que nuestra galaxia, la Vía Láctea, alberga un agujero negro masivo de aproximadamente 4 millones de masas solares en su centro. ¿Por qué pensamos eso? Debido a que vemos velocidades orbitales tan altas para la materia tan cerca del núcleo de la galaxia que la masa inferida dentro de esas órbitas pequeñas (muy probablemente) requiere la existencia de un agujero negro.

En el otro extremo, muchas galaxias grandes tienen una variedad de centros altamente activos. Estos van desde radiofrecuencia puntual brillante y objetos de rayos X, a chorros masivos de material que salen del núcleo para extenderse mucho más allá del borde visible de tales galaxias, a los cuásares, que son tan brillantes que puedes verlos 2/3 del camino de regreso al Big Bang.

La única explicación existente para esto es la existencia de agujeros negros supermasivos de hasta 10 mil millones de masas solares en los centros de esas galaxias. Solo de esa manera obtienes discos de acreción de material que caen en el centro, que se calientan por fricción a decenas y cientos de millones de grados y que crean campos magnéticos súper fuertes que se enredan alrededor de sus ejes de rotación.

Tales discos de acreción calientes se enfrían emitiendo radiación de rayos X intensa y acelerando grandes cantidades de electrones a velocidades superiores al 99,99% de la velocidad de la luz. Estos electrones “relativistas” se enrollan alrededor de los campos magnéticos concentrados y emiten cantidades masivas de la radiación de sincrotrón de radiofrecuencia que observamos. A veces, los electrones pueden acelerarse linealmente y luego son visibles en los espectaculares chorros de radio sincrotrón que emanan de algunos de ellos (vea la imagen de radio de Cygnus A a continuación, hecha con el telescopio Very Large Array, Archivo: 3c405.jpg – Wikimedia Commons)

A pesar de todo esto, los centros brillantes de estos centros de galaxias activos no pueden resolverse (ver la fuente puntual en el centro de Cygnus A) y, por lo tanto, tienen extensiones físicas muy pequeñas.

Si descubriéramos que los agujeros negros no existen, tendríamos que crear reemplazos para los mecanismos que creemos que crean tal radiación energética de regiones geométricamente pequeñas.


Además de todo esto, actualmente no existe ningún problema importante sin resolver con la teoría de los agujeros negros y el registro experimental. Por supuesto, los humanos encontramos los agujeros negros algo alucinantes, pero ese es nuestro problema y no el problema de la naturaleza.

Digamos que cierras los ojos y sientes el mundo que te rodea. Escuchas pájaros y los llamas pájaros. Escucha ranas, llámalas ranas. Siente calor, afirma que es de día. Siente que la humedad golpea tu piel, llámalo lluvia.

Ahora sientes esta sensación que no puedes identificar. Entonces le das un nombre y lo caracterizas de manera consistente con él y no explicado por otro fenómeno. Digamos que ladra y tiene pelaje, mientras que la lluvia no ladra y las aves no tienen pelaje. Genial, vamos a llamarlo un perro.

Eso es un agujero negro. Es el término dado a un fenómeno que se caracteriza única y consistentemente, y no se explica por otro fenómeno. ¿Está mal nuestro concepto de perro?

Si no existen agujeros negros, entonces debe haber algo más que sea tan denso que su fuerza gravitacional no permita que la luz escape. También tendría que mantener una galaxia unida. Cualquier planeta o estrella con esa gravedad colapsaría. Entonces no hay ningún objeto conocido que pueda reemplazar la teoría