Representación de un agujero negro emitiendo un rayo de luz desde su centro mientras engulle una estrella.
Crédito: ESO/L. Calçada.

Los agujeros negros son una parte de nuestra cultura popular gracias a las películas e historias de ciencia ficción. En ellas, fácilmente aceptamos su existencia, imaginamos su apariencia y especulamos sobre sus capacidades. No obstante, en el mundo real entender a un agujero negro puede ser mucho más difícil. Sobre todo cuando se busca conocer sus más profundos a internalizados secretos. Aun así, esto no implica que la ciencia no deba intentarlo, ¿no?

Esa misma opinión la comparte Paul M. Sutter, astrofísico de SUNY Stony Brook y del Instituto Flatiron. En la actualidad su nombre es conocido en la web por su página web Askaspaceman.com y los podcasts homónimos que realiza hablando sobre temas de física y explicando con ella fenómenos del espacio.

Recientemente, Sutter realizó una colaboración con el medio LiveScience para hablar sobre las diversas posibilidades que la ciencia ve dentro de los agujeros negros. Desde acá, te contaremos todo lo más relevante de este punto mientras intentamos descubrir si hay algún ganador en esta batalla de explicaciones.

Estrellas Planck – Objetos perfectamente microscópicos

Como sabemos, un agujero negro se forma cuando una estrella colapsa sobre sí misma y la fuerza de gravedad la obliga a contraerse, compactarse y transformarse en lo que conocemos como hoyos negros. Entonces, para que la gran masa de la estrella pase a estar contenida en el comparativamente pequeño agujero negro, esta pasa por un proceso de superposición de sus átomos a nivel cuántico. Finalmente, nos encontramos con un agujero negro tradicionalmente definido cuya masa supera con creces su propio tamaño.

Ahora, dentro de este hoyo negro, algunas teorías plantean que podrían acumularse las denominadas estrellas Planck. Estas se tratan de una suposición teórica que explicaría la contracción de la masa dentro de los agujeros negros.

Planck también es el sistema de medición que se utiliza para determinar el tamaño de partículas microscópicas (1,68 veces 10-35 metros). Según se presenta la teoría, las estrellas Planck nunca podrían llegar a un tamaño menor al descrito. Con esto, se deja claro que no se las puede clasificar como elementos infinitamente diminutos. Pero, sí se tratan de partículas lo suficientemente reducidas como para ser consideradas el volumen más pequeño posible en el universo. Un detalle que da paso a que sean la opción perfecta para satisfacer las necesidades de optimización de espacio de los agujeros negros.

 ‘Gravastars’ – Casi agujeros negros

Si sabemos qué es un agujero negro entonces inmediatamente su concepto nos chocará con aquel de las ‘Gravastars’. Estas se tratan de entidades (aún meramente teóricas) que se ven y actúan externamente como los agujeros negros que conocemos. Pero, a su vez, estas difieren en un gran punto vital: el contenido esperado de su centro.

En el concepto típico de los agujeros negros, su centro es principalmente “vacío”, un espacio en el que la materia se superpone cuánticamente y los átomos se condensan al lograr superponerse unos sobre otros en un mismo espacio. Como consecuencia, grandes masas se encontrarán “atrapadas” en el hoyo de estos gigantes espaciales.

Por su lado, las ‘Gravastars’, en teoría, están compuestas en su centro por pura materia oscura. De hecho, se plantea que están saturadas de esta. Por este motivo, aunque externamente su gravedad hace que los objetos se acerquen, la tendencia expansiva de la materia oscura no permite que estos ocupen un lugar dentro del “agujero negro” y lo expulsan y los invasores comienzan a “colgar” en la superficie del hoyo negro.

El secreto “a la vuelta”

A pesar de que las dos teorías anteriores son mucho más llamativas, ninguna de ellas es la más aceptada en la actualidad. De hecho, en estos momentos, aceptando la tendencia móvil de los agujeros negros –que giran constantemente sobre su eje en lugar de permanecer estáticos– se plantea que estos en realidad son solo una parte de un sistema.

Según los cálculos de Albert Einstein y su teoría de la relatividad general, en el centro de los hoyos negros debería haber un agujero de gusano. Por lo que, cuando los elementos entran al agujero negro, estos pasarían al “tubo” de su interior y serían transportados a una nueva y desconocida parte del universo.

Allí, serían expultados por el componente final del sistema, un agujero blanco. En resumen, estos son básicamente el perfecto opuesto del agujero negro y así como este último “atrae” elementos hacia sí y nunca los deja espacar, el hoyo blanco expulsa materia y jamás permite a nada llegar a su interior.

Entonces, ¿qué hay realmente dentro de un agujero negro?

Hasta los momentos, a pesar de las múltiples teorías sobre lo que podría hacer en el interior de un agujero negro, ninguna de estas se ha podido probar. Por lo que, hasta ahora no existe una respuesta definitiva a esta pregunta.

Por otra parte, esto no implica que la ciencia no haya hecho avances en el campo de estudio de los agujeros negros. De hecho, estos han sido particularmente renombrados luego de que los laureados con el premio Nobel de física 2020 hicieran avances en esta área de la ciencia.

Igualmente, hace tan solo dos años, en el 2018, se confirmó la presencia de un agujero negro súper masivo (Sagittarius A*) en el centro de la Vía Láctea. Asimismo, un año más tarde, se tomó la primera imagen real de un hoyo negro. Por si fuera poco, este mismo 2020 se ha detectado la presencia del agujero negro más cercano a la Tierra.

Con lo anterior, podemos ver claramente que la ciencia sí ha logrado hacer avances para saber un poco más sobre estos gigantes espaciales. Sin embargo, cuando hablamos de descubrir los secretos que guardan en su interior tenemos que admitir que, hasta donde sabemos, lo que contienen es un misterio.