CUANDO LO “IMPOSIBLE” SE HACE REAL: AGUJEROS NEGROS

¿Cómo se forman los agujeros negros?

¿Si el Sol deviene en uno, se tragaría a la Tierra y al resto del Sistema Solar?

¿Podría un planeta orbitando un agujero negro albergar vida?

¿Qué pasa si caemos en uno?

Un🧵👇🏼

Los agujeros negros (no los supermasivos primordiales) se forman cuando una estrella masiva colapsa sobre sí misma al final de su vida; aproximadamente siguiendo estos pasos:

1. El núcleo de la estrella colapsa cuando se queda sin combustible para las reacciones de fusión.

2. El colapso provoca una supernova, una explosión que lanza parte de la estrella al espacio.

3. El material restante colapsa en una pequeña área: una “singularidad”, con densidad infinita y volumen cero.

4. La gravedad creada es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar.

Primero, aclararemos que no es posible que el Sol se convierta en un agujero negro. Necesitaría ~20 veces su masa actual.

Ni siquiera tiene la suficiente para estallar como supernova y quedar como estrella de neutrones. Sólo tiene 1/10 de lo requerido para ésto.

Pero como ejercicio intelectual, imaginemos que se convierte en un agujero negro (AN).

Para que esto suceda, el Sol deberá constreñir toda su masa en una esfera de ~3 km.

Tenemos entonces toda la masa del Sol en un diámetro equivalente a 4.000 pasos de una persona promedio.

¿Qué le pasaría al Sistema Solar?

Aparte de quedarse nuestro sistema sin luz (y congelarnos aquí en la Tierra), no pasaría gran cosa.

Los planetas, asteroides, cometas, satélites y planetas enanos seguirían describiendo sus órbitas alrededor de una esfera invisible de 3 km.

¿El AN no se tragaría todo?

Un objeto tendría que acercarse al Horizonte de Eventos, el “límite de no retorno” del AN, que en este caso sería de 3 km de diámetro, para ser engullido.

Ese minúsculo AN seguiría ejerciendo atracción sobre la Tierra, Júpiter o el lejano Neptuno.

¿Cómo es posible?

Según la Relatividad General, la gravedad es la curvatura en el tejido del espacio-tiempo que ejerce una masa.

En el caso del agujero negro solar, la masa permanece igual a la del Sol (concentrada en un menor volumen) por lo que la curvatura permanecerá igual.

¿Y si la Tierra se convirtiera en un agujero negro?

Para eso, necesitaríamos comprimir toda la masa de nuestro planeta en unos 9 mm.

La Luna seguiría girando alrededor de un punto invisible de 9 mm, a pesar de la distancia de nuestro satélite con respecto a la Tierra (abajo).

Volviendo a nuestro planeta orbitando un agujero negro, su atmósfera se congelaría, cesaría la fotosíntesis, y la vida como la conocemos, pues desaparecería.

Pero seguiría en su órbita estable alrededor de un, ahora, objeto invisible.

Ese AN sería un “Agujero Negro Estelar” (ANE), nacido del colapso gravitacional del Sol. Y sería invisible, no emitiría luz.

Pero imagina que estás en un lugar donde puedas atestiguar la extraordinaria vista de abajo.

Un planeta iluminado y con temperatura agradable.

Se trata de un AN con disco de acreción alrededor. Quizá un AN Supermasivo (ANS).

“Ahora sí caeríamos en él”, pensarás.

Pero también son posibles órbitas estables alrededor de ANS. Ellos también se rigen por las leyes de gravedad, al menos del Horizonte de Sucesos para afuera.

¿Qué pasa si caemos en un AN?

Nadie lo sabe, pero el consenso dice que moriríamos.

Pero especulando podría ser que un ANS nos otorgara más tiempo de vida que un ANE.

En un ANE, la Singularidad central está mucho más cerca del Horizonte de Eventos, en virtud de su menor radio.

Si nos acercamos al Horizonte de Eventos de un ANE, la fuerza de atracción de la gravedad crece espectacularmente: los pies sufrirán una mayor atracción en un factor de mil millones con respecto a la cabeza.

Seríamos estirados de manera imposible, “espaguetizados” en el acto.

Pero en un ANS, de millones o miles de millones de veces la masa del Sol, la Singularidad está mucho más lejos del Horizonte de Eventos, en virtud de su radio de muchas unidades astronómicas.

No seríamos espaguetizados. Habría otras formas de morir.

¿Pero no pasaríamos a “otro lado”?

Al parecer, es matemáticamente posible que dos regiones del universo se conecten por “agujeros de gusano”.

Pero no significa que sea el caso. Aunque los propios AN un día fueron sólo meras posibilidades matemáticas y no muchos creían en ellos.

Algunos dicen que las salidas de esas conexiones serían “agujeros blancos”; algo así como lo opuesto a los AN, ya que liberan luz y materia, en lugar de atraparla.

Más fantástico aún es que algunos científicos teorizan que el agujero blanco tendría que estar en otro universo.

Una característica definitoria de un AN es que el horizonte de eventos es unidireccional. Esto es, las cosas que caen a través de él nunca pueden volver a emerger en nuestro Universo.

Túneles que conectarían, no regiones distintas del universo, sino diferentes universos.

Luego de la interesante digresión ¿Es posible que un planeta orbite un AN?

En 2019 un equipo de exoplanetólogos de la Universidad de Kagoshima demostró que existe una zona segura alrededor de un agujero negro supermasivo que podría albergar miles de “blanets” orbitándolo.

“Blanet” es un acrónimo para “black hole” y “planet”.

A distancias suficientemente lejanas del AN supermasivo, unos 10 años luz, el entorno gravitacional es lo suficientemente estable como para que se formen planetas.

Igual que lo hacen alrededor de estrellas como el Sol.