Un equipo
de astrónomos ha descubierto evidencias que confirman que la enorme fuerza
gravitacional de un agujero negro puede absorber todo aquello que le rodea,
incluida la luz. Se
trata de una serie de mediciones que muestran, además, cómo estos cuerpos
celestes arrastran en su giro el espacio tiempo que los bordea, creando en
sus cercanías un océano espacio temporal distorsionado.
La deformación del espacio-tiempo por la fuerza de gravitación fue predicha
en Einstein. Las teorías especial y general de la Relatividad de Einstein,
escritas en 1905 y 1916 respectivamente, mostraron que muy altas
velocidades o una intensificación de la gravedad, pueden curvar el tiempo
de la misma forma que lo haría una pelota sobre una lámina de goma.
Cuanta más elevada es la velocidad o más intensa la gravedad, mayor es la
curvatura del tiempo, más conocida como dilatación. Sobre esta suposición
se basa la teoría física de los viajes en el tiempo, ya que algunos científicos
han usado estas distorsiones en el tiempo espacial para pensar posibles
maneras en que podrían funcionar las máquinas de tiempo.
Jon Miller, del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics y Jeroen Homan, del Center for Space Research del MIT, en Massachussetts, han observado la distorsión del espacio
tiempo por efecto de la gravedad con el satélite de la NASA Rossi
X-ray Timing
Explorer. Según Miller, autor de un artículo
publicado en The Astrophysical
Journal Letters,
los datos obtenidos demostrarían las predicciones de Einstein acerca de la
naturaleza difícilmente conocible de los agujeros negros.
Desvelados por los rayos X
Un agujero negro es una región del espacio donde las fuerzas
gravitacionales son tan grandes que ni siquiera la luz puede evadirlas. Los
gases y el polvo que le rodean se arremolinan a su alrededor y acaban
cayendo dentro de él como el agua en una vasija.
Este proceso genera copiosas cantidades de luz, predominantemente de
radiaciones de rayos X, sobre todo en las regiones más internas del llamado
“disco de acrecimiento”, que se define como una estructura en forma de
disco alrededor de un objeto central masivo.
Cerca del agujero negro, la gravedad es más intensa, pero la luz puede
todavía encontrar un escape hacia el exterior de su atracción gravitacional.
En esa “huida” de la luz hacia fuera, ésta pierde una energía que se emite
en forma de rayos X, que los científicos pueden estudiar con telescopios de
rayos X como el Rossi Explorer. De esta forma, es
posible el acercamiento a los agujeros negros, que por su naturaleza oscura
resultan prácticamente inasequibles.
La importancia de las mediciones de Miller y Homan radica en que, por primera vez, se ha descubierto
una conexión entre dos características importantes que nos llegan a través
de la observación de los agujeros negros: las llamadas “oscilaciones quasi-periódicas” u QPOs, y
la amplitud de la línea k de las emisiones de los gases de hierro que
rodean a los agujeros.
Coincidencia y cercanía
Las oscilaciones quasi-periódicas o QPOs hacen referencia a la forma en que la luz de los
rayos X parece parpadear. La amplitud de la línea k de los gases de hierro
describe las formas registradas en los espectros electromagnéticos de los
rayos X (estos espectros son una herramienta con la que los científicos
analizan ciertas características de la luz, como su energía).
La luz procedente de los átomos de los gases del hierro, al caer al
interior del agujero negro, emite una frecuencia específica que crea una
línea brillante en el espectro. Esta línea se ensancha, o se estrecha para
bajas energías, debido a que la luz pierde energía cuando sale de un campo
gravitacional.
Usando el Rossi Explorer, Miller
y Homan han estudiado un agujero negro bautizado
como GRS 1945+105, situado a unos 40.000 años luz de la Tierra, en la
constelación de Águila. Los científicos notaron que una baja frecuencia QPO
de 1 a
2 hertzios estaba relacionada con ciertos cambios en la línea k.
El hecho de que ambas señales se encuentren en sincronía y no se vean
afectadas por otros fenómenos, sugiere que ambas suceden muy cerca del
agujero negro. Y esto, dicen los científicos, elimina una teoría que
afirmaba que las líneas k de los gases de hierro se originaban lejos del
agujero negro.
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