Medir los agujeros negros cuando se sabe que doblan el espacio y el tiempo es una paradoja, pero la NASA se pone manos a la obra con un enfoque práctico para dimensionarlos.
En el espacio, las preguntas más sencillas suelen ser las más difíciles de responder. El tamaño de los agujeros negros es una de estas preguntas peliagudas. Hace más de 100 años, la teoría general de la relatividad de Albert Einstein sorprendió al mundo con el concepto de los agujeros negros. Años después de su muerte, los astrónomos comprobaron que su predicción era cierta. Descubrieron agujeros negros con una atracción gravitatoria tan fuerte que nada podía escapar de ella, ni siquiera la luz.
Hace tres años, los astrónomos que utilizan el Telescopio de Horizonte de Sucesos captaron la primera imagen de un agujero negro. El agujero negro en sí no es visible. En su lugar, aparece como un vacío oscuro rodeado por un disco de materia brillante en órbita. A 55 millones de años luz de distancia, la NASA lo catalogó como un agujero negro supermasivo. Su horizonte de sucesos podría ser tan grande como todo nuestro sistema solar.
Hay dos enfoques para responder a la cuestión del tamaño del agujero negro. El enfoque más filosófico dice que las fuerzas de un agujero negro son tan masivas que doblan, deforman y distorsionan el tiempo y el espacio, por lo que es imposible medirlas. Pero la NASA adopta un enfoque más práctico. Miden la rotación, el giro y la masa de un agujero negro para medir su tamaño. La NASA cataloga los agujeros negros desde los pequeños o primordiales hasta los estelares y supermasivos. También diferencian los agujeros negros que rotan de los que no lo hacen. Y los que están enredados en una danza con otra estrella en lo que llaman un sistema binario.
La anatomía de un agujero negro
Es fundamental entender las partes de un agujero negro para llegar al fondo de la cuestión del tamaño. En el centro mismo de un agujero negro se encuentra la Singularidad. Es donde toda la materia colapsa y se hunde en una región de densidad infinita. El Horizonte de Sucesos es una esfera que rodea la Singularidad. También es un límite. Una vez que algo atraviesa el Horizonte de Sucesos, no puede escapar de la atracción del agujero negro. El disco de acreción es la forma en que los astrónomos pueden ver los agujeros negros. Es materia sobrecalentada, gas y polvo que se arremolina a velocidades increíbles alrededor de un agujero negro, iluminándolo. La esfera de fotones y la órbita más estable forman parte del disco de acreción.
Cuando la NASA mide el tamaño de un agujero negro, lo hace midiendo todas sus partes. La masa de un agujero negro se refiere a la masa de la Singularidad. El tamaño de un agujero negro se calcula conociendo esta masa. Cuando la NASA calcula el tamaño de un agujero negro, calcula el tamaño del Horizonte de Sucesos esférico. La NASA también mide el giro y la rotación de un agujero negro, así como el disco de acreción.
¿Qué tamaño puede tener un agujero negro? La teoría general de la relatividad dice que no hay límite para el tamaño de un agujero negro. Pueden ser tan pequeños como un átomo o tener un diámetro de miles de millones de kilómetros. Los agujeros negros más pequeños, conocidos como primordiales, se teoriza que tienen la masa de una gran montaña comprimida en el tamaño de un átomo. Los agujeros negros estelares, los más comunes, tienen una masa 20 veces superior a la del sol pero están condensados en una esfera de 10 millas de diámetro. Por último, los agujeros negros supermasivos tienen masas de más de un millón de soles comprimidas en una esfera tan gigante como el sistema solar. Se cree que todas las galaxias grandes tienen un agujero negro supermasivo en su centro, y la NASA está tratando de averiguar por qué.
