Autor original Lioman Lima 

Sugirieron su existencia, hasta el mismo Albert Einstein pensó que, en la práctica, serían difíciles de encontrar.

Los agujeros negros, esos centros de gravedad extrema en lo profundo del cosmos, han sido por años uno de los temas que más dolores de cabezas e incertidumbres han generado entre los astrónomos.

Este martes, la Real Academia de las Ciencias de Suecia decidió reconocer a través de tres autoridades en el tema a aquellos que a lo largo de los años se han dedicado a estudiar estos extraños entes que escapan incluso a la imaginación.

El británico Roger Penrose, el alemán Reinhard Genzel y la estadounidense Andrea Ghez serán galardonados en diciembre con el Nobel de Física por sus hallazgos sobre los agujeros negros.

Nobel de Física fue entregado a tres científicos que han estudiado los agujeros negros.

"En el caso de Genzel y Ghez sus aportes se tratan de que lograron demostrar a través de observaciones astronómicas la existencia de un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia", explica a BBC Mundo Eduard Larrañaga, físico teórico y profesor del Observatorio Nacional de Colombia.

"En el caso de Penrose, aunque entendemos que la Academia también lo premia por el tema de los agujeros negros, su contribución a la física va mucho más allá",

De acuerdo con el físico colombiano, fueron las ecuaciones y teorías de Penrose las que ayudaron a los científicos hace más de medio siglo a entender que los agujeros negros que había previsto la teoría de la relatividad general de Einstein eran posibles en la realidad.

"Aunque la teoría de la relatividad general es de 1916, hasta la década de 1950 el tema no se abordó mucho, porque incluso el mismo Einstein pensaba que los agujeros negros no iban a ser posibles en la naturaleza por sus características tan extrañas", recuerda.

El físico colombiano cuenta que en los años 50, algunos estudiantes de Einstein comenzaron a hacer algunos cálculos para explicar cómo una estrella, cuando muriese, podría dar origen a un agujero negro.

"Sin embargo, los cálculos que se hicieron en esa época fueron hechos suponiendo que la estrella era completamente esférica, pero es una idealización del problema, porque en la realidad las estrellas no son así",

"Lo que hace Penrose es demostrar que incluso estrellas que no tuvieran un comportamiento totalmente esférico, sino que tenían perturbaciones, podrían experimentar un proceso de colapso que llevase a la formación de un agujero negro", agrega.

Así, dice, la teoría de Penrose demostró la posibilidad de la existencia en la naturaleza de estos esquivos objetos.

De acuerdo con el académico colombiano, Penrose también contribuyó a la física con notables desarrollos sobre la gravitación o la cosmología, pero su contribución al estudio de los agujeros negros no terminó de determinar su origen.

El ahora Nobel británico consideró que en algunos puntos del universo y, en especial en el centro de los agujeros negros, existían ciertas "singularidades" que, de alguna forma, cuestionaban todas las leyes de la física.

Años después, su teorema sobre las singularidades sería aplicado por su discípulo, Stephen Hawking, para comprender también el momento primigenio del Big Bang.

La singularidad

De acuerdo con Larrañaga, Penrose partió de la comprensión de que existen ciertos puntos, o condiciones del espacio-tiempo, donde la física deja de funcionar.

Es decir, donde las leyes que creemos universales no aplican.

"Por ejemplo, un agujero negro. Uno sabe que un agujero negro es un objeto con una gravedad enorme. ¿Por qué tiene una gravedad enorme? Porque tiene mucha masa. Y resulta que esa masa está concentrada en una región muy pequeña.

Toda esa masa se fue a un punto. Entonces en ese punto la gravedad es infinita, la densidad es infinita y muchas otras cantidad físicas se van al infinito",

Fuente de la Los agujeros negros tienen una gravedad tan grande que no dejan escapar ni siquiera a la luz.

De acuerdo con el científico, cuando esto ocurre, esos "infinitos" no se pueden manejar con las matemáticas usuales:

"Una ecuación cualquiera con infinitos deja de tener sentido", dice.

Esto, comenta, da origen a esas "singularidades" en el espacio-tiempo.

"Es el punto del universo donde las ecuaciones de la física dejan de funcionar, por alguna razón. Usualmente es porque cantidades físicas como la masa o la densidad crecen, se van hacia el infinito", comenta.

Es lo que pasa, dice el científico, en el centro de los agujeros negros.

Allí "está acumulada toda la masa, entonces la densidad es infinita.

En ese punto, las ecuaciones de la física de la relatividad general no tienen funcionamiento"

Entropía

Antes de que Stephen Hawking ideara el concepto de radiación de Hawking , se había evitado la cuestión de si los agujeros negros tenían entropía. Sin embargo, este concepto demuestra que los agujeros negros irradian energía, lo que conserva la entropía y resuelve los problemas de incompatibilidad con la segunda ley de la termodinámica . La entropía, sin embargo, implica calor y, por lo tanto, temperatura. La pérdida de energía también implica que los agujeros negros no duran eternamente, sino que se evaporan o decaen lentamente. La temperatura de un agujero negro está inversamente relacionada con la masa . [ 22 ] Todos los candidatos conocidos a agujero negro son tan grandes que su temperatura es muy inferior a la de la radiación cósmica de fondo, lo que significa que ganarán energía neta al absorber esta radiación. No pueden empezar a perder energía neta hasta que la temperatura de fondo caiga por debajo de su propia temperatura. Esto ocurrirá con un corrimiento al rojo cosmológico de más de un millón, en lugar de los aproximadamente mil corrimientos desde que se formó la radiación de fondo

NO SE DEBE SER DÉBIL, SI SE QUIERE SER