¿Cómo descubren los astrónomos los agujeros negros?

Durante los años, el concepto de "agujero negro" ha hecho su trayecto desde la ciencia ficción a la ciencia. Hoy este término es habitual en nuestras expresiones comunes, pero el público realmente sabe poco sobre cómo aparecen estos objetos, como se desarrollan y qué papel desempeñan en su vecindad inmediata. Albert Einstein predijo en su Teoría General de la Relatividad que estas estructuras serían totalmente negras e invisibles al ojo humano. Pero, entonces ¿cómo los astrofísicos consiguen detectarlas?

Si bien como su nombre indica un agujero negro es totalmente negro, podemos ver su huella sobre sus alrededores.

Uno de las características más importantes de un agujero negro es el hecho de que tienen la mayor masa por unidad de volumen del universo entero. Por lo tanto ejercen una fuerza gravitatoria muy poderosa, que no sólo afecta a la materia de sus proximidades sino también al espacio y al tiempo, curvándolo y deformándolo hasta hacerlo irreconocible. A una cierta distancia en un límite llamado horizonte de sucesos, la atracción es tal que ya ni siquiera los fotones, las partículas básicas de la luz, pueden escapar. A partir del horizonte de sucesos el agujero negro aparece completamente negro al ojo humano.

Los expertos dicen, que la mayor parte de las veces, sólo una 'evidencia circunstancial revela la existencia de estos objetos. Por ejemplo, en el caso de nuestra Galaxia, existe un gran número de estrellas en las regiones centrales que orbitan a muy altas velocidades en torno a una masa invisible e indetectable. Como este comportamiento no puede ser explicado por ningún otro fenómenos los científicos infieren, de una manera indirecta, la existencia de un agujero negro en el centro de nuestra Vía Láctea.

Otro método de detectar estos elusivos objetos es la búsqueda de discos de acreción. Estos se forman cuando la materia en torno a un agujero negro resulta absorbida, pero es incapaz de transpasar el horizonte de sucesos, debido a la acción del momento angular. Por tanto, las partículas de estos discos giran a altas velocidades en torno al agujero negro, lo que hace que el disco se caliente. Los discos de acreción comienzan a brillar entonces en todas las longitudes de onda del espectro electromagnético y se vuelve visible para los telescopios. El agujero negro en sí, permanece oscuro, pero los astrónomos ahora saben que estos objetos tienen la capacidad de crear estos discos de acreción.

Los astrofísicos también encuentran agujeros negros observando cómo una estrella es literalmente desmembrada y desgajada. Si la estrella se acerca demasiado comienza a perder masa, que naturalmente se suma a la del agujero negro. El fenómeno es espectacular, y produce una característica emisión en rayos-X. Los modernos telescopios en el espacio pueden detectar estas fuentes de rayos X.

Esencialmente los astrónomos que cazan agujeros negros toman el enfoque de Sherlock Holmes, recoger información, estudiar los datos, y formular una conclusión lógica basado en el conocimiento adquirido. La evidencia siempre es indirecta.

Fuente original
Publicado en Odisea cósmica