Como probablemente sabes, la Teoría de la Relatividad de Einstein fue un hito para el mundo de la ciencia y de la física. Además de determinar que, en resumidas cuentas, la percepción de los fenómenos físicos dependen del observador, la resolución de esta teoría también dan como resultado el concepto teórico de los agujeros negros.

Sin embargo, para entender cómo sucedió esto, tenemos que viajar atrás en la historia, en 1915, 10 años después de que Einstein formulara la teoría sencilla de la relatividad.

En este año, a la teoría sencilla de la relatividad, el físico incorporó la gravedad como uno de los elementos de la ecuación. En ella, defendió que esta era una propiedad geométrica del espacio-tiempo, pues la curvatura de este está directamente relacionada con la masa, la velocidad y la energía de la materia o radiación. Esto se puede explicar imaginando que el Sol está en una tela, la cual se dobla por su peso. Esto hacer que los planetas alrededor sigan esta deformación causada por el efecto del Sol sobre dicha tela. Esto sucede con cualquier masa en el espacio, como la Tierra y la Luna.


Aún así, a pesar de que este genio logró hacer de esta teoría una ecuación, no logró resolverla por completo. Para ello, necesitó ayuda de un amigo, quien encontró la respuesta nada más y nada menos que en medio de la Primera Guerra Mundial.

La solución en tiempos de guerra

Este personaje se llamaba Karl Schwarzschild, el astrofísico director del Observatorio Astronómico de Potsdam que se ofreció como voluntario para el ejército alemán luego del estallido de la Primera Guerra Mundial. Su motivo era que quería demostrar que era tan alemán como todos sus compañeros, y que el hecho de que fuera judío no afectaba esto en absoluto.

Así, Schwarzschild terminó en el Frente Oriental de la guerra en 1915. Sin embargo, no duro mucho tiempo allí, pues enfermó de Pemphigus vulgaris, una rara enfermedad de la piel, y tuvo que retirarse de la batalla.

Karl Schwarzschild
Karl Schwarzschild

Para distraer su mente, Schwarzschild volvió a la física y decidió tratar de resolver aquella nueva ecuación que había elaborado Einstein. En medio de aquel conflicto, el astrofísico encontró la respuesta: luz era influida por la interacción gravitatoria, tal como demostró Einstein, pero esta finalmente sería absorbida por un cuerpo pesado.

Inmediatamente le envió una carta a Einstein, quien se sorprendió al ver que provenía del Frente Oriental, pero más aún al darse cuenta de que esta contenía la solución exacta a la ecuación de la Teoría de la Relatividad. Una vez que la leyó, le respondió por carta a Schwarzschild: “No esperaba que la solución exacta al problema pudiera ser formulado. Su tratamiento analítico del problema me parece espléndido”.

Una semana después, Einstein estaba presentando esta solución de la teoría frente a la Academia Prusiana de la Ciencia en nombre de Schwarzschild, quien no podría asistir.

La teoría de los agujeros negros

Sin embargo, Schwarzschild no había terminado, pues descubrió que aún había algo de esta teoría que debía tomarse en cuenta. El astrofísico determinó que, si la masa de una estrella se comprimía en un volumen más pequeño, el espacio-tiempo a su alrededor se volvería cada vez más empinado hasta que, finalmente, se convierta en un pozo sin fondo del cual nada, ni siquiera la luz, podría escapar.

Nada puede contra la relatividad de Einstein (por ahora)

Le envió este nuevo postulado a Einstein, quien de igual manera lo presentó a la Academia Prusiana de la Ciencia. Sin embargo, el genio no cería mucho en este último postulado y lo enseñó como solo una teoría.

Lo que ninguno de los dos sabía era que acababan de descubrir el funcionamiento de los agujeros negros.

Descubiertos al fin

No fue sino hasta muchos años después que comenzó a probarse la verdadera existencia de los agujeros negros.

Basados en los postulados de Schwarzschild y Einstein, se demostraron otras teorías relacionadas con cuerpos masivos, la luz y los agujeros negros, como la demostrada en Subrahmanyan Chandrasekhar en 1930 y posteriormente por Robert Oppenheimer en 1939. Sin embargo, no fue sino hasta 1967 cuando Stephen Hawking y Roger Penrose probaron que los agujeros negros son, efectivamente, soluciones a las ecuaciones de Einstein.

A partir de eso, en 1969, durante una reunión de cosmólogos en Nueva York, el físico John Wheeler​ acuñó el término “agujero negro” para designar lo que anteriormente se llamó “estrella en colapso gravitatorio completo”.

Pero pasaron muchos años hasta que finalmente el Telescopio del Horizonte de Sucesos presentara la primera imagen jamás capturada de un agujero negro supermasivo. Sucedió el 10 de abril de 2019, fecha en la que se determinó que el mismo se ubicaba en el centro de la galaxia M87.

Y el resto, es historia. Actualmente grandes estudios han determinado cosas interesantes con respecto a estos fenómenos, como que el choque entre dos agujeros negros puede crear luz, o que el primer agujero negro detectado, el Cygnus X-1, es al menos 50% más masivo de lo esperado.

Lo que sabemos es que, con cada avance científico, descubriremos cada vez más cosas nuevas acerca de los agujeros negros y en un futuro, quizás, logremos descubrir sus misterios.

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