Por: Federico Kukso*

Todos los ascensores conducían al piso 13. Esa fría mañana de febrero de 2016 nadie se quería perder lo que prometía ser el anuncio científico del año. Como si fuera un concierto de los Rolling Stones, la expectativa se olía en el National Press Club en Washington, Estados Unidos, que poco a poco era inundado por hordas de periodistas, camarógrafos e investigadores de todas partes del mundo.

Los rumores aumentaban el clima de intriga. De repente, un grupo de reporteros japoneses atravesó como ráfaga la recepción y uno a uno se desplomaron en los pocos asientos que aún quedaban libres. Los rezagados, menos afortunados, se conformaron con apoyarse en algún rincón del auditorio mientras se preparaban para apuntar sus celulares al escenario y retratar el momento.

“Damas y caballeros, ¡hemos detectado ondas gravitacionales! ¡Lo hicimos!” Con una sonrisa de oreja a oreja y seguido por una catarata de aplausos y flashes fotográficos, el físico David Reitze develaba el misterio. Este director de un ambicioso experimento físico llamado LIGO anunciaba la corroboración de la existencia de un misterioso fenómeno de la naturaleza predicho por Albert Einstein hacía cien años en su Teoría General de la Relatividad y que hasta entonces se las había ingeniado para escapar de cualquier intento de contrastación empírica.

Fue precisamente el lunes 14 de septiembre de 2015 a las 9:50 de la mañana cuando los dos detectores con forma de “L” y de cuatro kilómetros de largo de este proyecto colaborativo ubicados uno en Livingston, Louisiana, y otro en Hanford, Washington, detectaron una señal que hizo saltar todas las alarmas.

“Durante los últimos 50 años los físicos hemos tratado de comprobar su existencia –señaló este investigador, flanqueado por los astrofísicos Kip Thorne y Rainer Weiss–. Nadie pensaba que lo conseguiríamos, ya que el efecto es casi imperceptible. Pero lo conseguimos. Estas ondas gravitacionales fueron producidas por dos agujeros negros inmensos que se fusionaron hace 1,300 millones de años sacudiendo el tejido del espacio-tiempo. Desde entonces, como si fueran ondulaciones en el agua, estas ondas viajaron hasta nosotros”.

La desde entonces famosa señal GW150914 –y su chasquido o “blip” de dos décimas de segundo, resto fósil de uno de los hechos más violentos del universo– detectada por los sensibles instrumentos trepó inmediatamente a los titulares de los más importantes (y no tanto) diarios y revistas del planeta. Las entrevistas a los protagonistas del hallazgo se reprodujeron y sus nombres, incluso, se barajaron como candidatos al Premio Nobel de Física.

Sin embargo, un pequeño gran detalle fue pasado por alto por la mayor parte del público presente. La primera detección de ondas gravitacionales de la historia, como si fuera poco, también constituía la primera evidencia concreta de los agujeros negros.

Parece increíble. Hasta ese preciso momento, una de las más grandes atracciones de la fauna cósmica, la vedette de la astrofísica, las grandes bestias del universo –odiadas por Einstein, apostadas por Hawking y adoptadas como propias por la ciencia ficción– no escapaban de la categoría de “objetos teóricos”. Las pruebas indirectas –por ejemplo, la radiación generada por el gas revuelto en su entorno o el comportamiento de las estrellas en sus alrededores– se venían apilando desde hacía un tiempo. Sin embargo, no había una evidencia física concreta. Por una simple razón: un agujero negro es una región del espacio donde la atracción de la gravedad es tan intensa que nada, ni siquiera la luz –lo más veloz que existe en el universo– puede escapar de ellos, volviéndolos invisibles. Al menos para nosotros.

“Es como si en ese instante los agujeros negros nos hubieran dicho: ¡Hola! ¡Acá estamos! –indica Marcia Bartusiak del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), autora del libro Black hole–. Los astrónomos ahora sospechan que un agujero negro supermasivo se forma en el centro de cada gran galaxia en el universo y que juegan un papel importante en su evolución. Tal vez debamos agradecerles a los agujeros negros nuestra existencia”.

Materia para imaginar

No hay objeto cósmico más atractivo en la cultura popular. Son rarezas en las que se combinan el frenesí de lo extremo con la fascinación de lo desconocido. El físico teórico del Instituto de Tecnología de California (Caltech Kip), Thorne, escribió: “Como los unicornios y las gárgolas, los agujeros negros parecen pertenecer más al reino de la ciencia ficción y a los mitos antiguos que al universo real”. Sin embargo, la idea de estas singularidades –que parecen tan recientemente pensadas– es antigua. Su historia está plagada de abandonos, desplantes, rechazos, blasfemias, apuestas y tardías reivindicaciones.

Su biografía comienza en el siglo XVIII. En la solitaria aldea de Thornhill, West Yorkshire, Inglaterra, un párroco rural llamado John Michell, además de deducir la naturaleza ondular de los terremotos y realizar investigaciones originales sobre el magnetismo y la gravedad, en 1783 hizo algo absolutamente excepcional: previó la posibilidad de que existieran los agujeros negros dos siglos antes que ningún otro. En una carta enviada a su amigo el fisico-químico británico Henry Cavendish, sugirió que en algún sitio del universo podrían existir “estrellas oscuras”, o sea, soles lo suficientemente masivos y compactos con un campo gravitatorio tan intenso que la luz no podría escapar de ellos.

Pero la idea, tal vez porque estaba adelantada a su tiempo, pasó desapercibida y no tardó en ser olvidada. Hasta las primeras décadas del siglo XX cuando estos pozos más fantásticos que la más delirante creación de la imaginación humana hicieron su segunda aparición en las ecuaciones de Albert Einstein y su Teoría de la Relatividad General. Sin embargo, el físico creía que eran curiosidades matemáticas, un concepto demasiado absurdo como para ser real. Esa opinión perduró hasta mediados de los 60.

Hubo excepciones, claro. Como el físico alemán Karl Schwarzschild quien, en su descanso de los campos de batalla de Rusia, donde participó en la Primera Guerra Mundial, tomó los conceptos de Einstein y demostró que si toda la masa de un objeto –una estrella, por ejemplo– se comprimiera en un espacio muy pequeño, el tejido de espacio-tiempo se curvaría de forma infinita sobre sí mismo creando una singularidad de la que nada podría escapar de la fuerza gravitatoria de ese cuerpo.

 

Para Einstein, su colega estaba delirando. Era imposible. Lamentablemente, Schwarzschild murió en 1916 por una extraña enfermedad de la piel. Sus criaturas, las “singularidades de Schwarzschild”, desde entonces arrojadas al baúl de las ideas científicas abandonadas, ocasionalmente fueron visitadas por físicos curiosos –como Subrahmanyan Chandrasekhar y el ruso Lev Landau– que empezaron a llamarlas estrellas congeladas o colapsadas.

La invención de nuevas formas de ver y explorar el universo resucitó a estos extraños objetos. Telescopios de rayos X y radiotelescopios le dieron la razón a Michell y a Schwarzschild. Y en una conferencia en Nueva York en 1967, al fin, el físico John Wheeler –tal vez inspirado en la comparación que trazó años antes su colega Robert Dicke entre las estrellas colapsadas y un antiguo calabozo conocido como “Agujero negro de Calcuta”– los introdujo oficialmente en la astronomía. “El agujero negro nos enseña –escribió años más tarde– que el espacio puede encogerse como un pedazo de papel hasta llegar a ser un punto pequeñísimo, que el tiempo puede extinguirse como una llama que se apaga y que las leyes de la física que consideramos sagradas e inmutables son cualquier cosa menos eso”.

Territorio prohibido

Desde entonces, los físicos abrazaron a los agujeros negros. Investigadores como Roger Penrose, Kip Thorne y Joseph Polchinski, entre otros, los usan como laboratorios para estudiar la naturaleza y la evolución del universo. Como dice el físico Brian Greene: “Las condiciones dentro de un agujero negro son tan extremas que en ellos vemos al espacio y al tiempo en un ambiente exótico, lo cual aporta información a veces desconcertante sobre su naturaleza fundamental”.

En Inglaterra, Stephen Hawking se obsesionó con ellos. Sabía que era imposible ver su interior, pero era posible conjeturar qué ocurría en sus entrañas. “De 1970 a 1974 me consagré fundamentalmente a los agujeros negros –recuerda–. Fue en 1974 cuando quizá hice mi descubrimiento más sorprendente: ¡los agujeros negros no son completamente negros! Si se tiene en cuenta la conducta de la materia en pequeña escala, partículas y radiación pueden escapar de un agujero negro. Éste emite radiación como si fuese un cuerpo caliente”.

Desde entonces a este fenómeno se le denomina “radiación de Hawking”. Poco a poco, estas bestias gravitatorias perdían su misterio. Hoy se presume que en la Vía Láctea hay 100,000 millones de estrellas. Si una de cada mil tiene la masa suficiente para terminar su vida violentamente y convertirse en uno de estos monstruos cósmicos capaces de engullir cantidades inimaginables de materia, nuestra galaxia –suponen los científicos– alberga 100 millones de agujeros negros, sin contar los miles de millones de otros mucho más pequeños.

Oscuros colosos

Para los científicos, los agujeros negros son únicos. “Aunque se crearon por la implosión de una estrella –explica Kip Thorne–, la materia desaparece en la singularidad en el centro del agujero negro. Por eso están hechos sólo de tiempo y espacio curvos, no tienen materia”.
Aun así hay un tipo especial de estas bestias gravitacionales que fascinan todavía más a los astrofísicos: los súper agujeros negros. Es decir, aquellos con una masa de un millón a mil millones de veces mayor que la de nuestra estrella. Solo existirían en el centro de una galaxia. Y es bastante probable que sean los responsables de su nacimiento como de su evolución misma al funcionar como sus ejes de rotación naturales.

En el corazón de la Vía Láctea, a 26,000 años luz de la Tierra, tenemos uno: Sagitario A*. Con una masa cuatro millones de veces superior a la del Sol y una anchura de 24 millones de kilómetros, gira velozmente engullendo todo lo que tiene a su alrededor. Este 2017, el proyecto Event Horizon Telescope unirá nueve radiotelescopios de todo el mundo –los de Antártida, Chile, Hawái, España, Arizona y el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, en Puebla– y buscará hacer lo que nadie ha logrado hasta hoy: capturar una imagen no exactamente del corazón oscuro de la Vía Láctea sino de su llamado “horizonte de sucesos”, o sea, el límite que separa el interior del agujero negro del resto del Universo, y su disco de acreción, un anillo de residuos que lo rodea. Así veremos cómo este remolino en el espacio se alimenta de una nube de gas conocida como G2, a la cual actualmente está atrayendo a una velocidad de unos 3,000 kilómetros por segundo.

Nadie ha visto nunca un agujero negro y quizá nadie lo hará nunca. Este esfuerzo, sin embargo, será una de las pocas oportunidades que tengamos para retratar al menos una faceta de estos monstruos psicológicamente poderosos que, desde lejos, también consumen nuestra imaginación.

*Este reportaje se publicó en la edición número 9 de la revista Tec Review

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