Agujeros negros primitivos: ¿hemos encontrado pruebas de su existencia?

A partir de la más remota antigüedad, el ser humano ha sentido curiosidad por explicar los fenómenos más imprevisibles y De la misma forma inquietantes del universo. Pero el estudio de la astronomía ha sido una constante en todas las civilizaciones, diversos eventos astronómicos de corte más ‘imprevisible’, De exactamente la misma forma que los cometas o bien los eclipses, acudieron considerados Al idéntico que ‘augurio de calamidades’ y ‘acciones de los dioses’. Cabe rememorar la caída del rey sajón Harold II en el año 1066 frente la invasión normanda de Guillermo el Conquistador y achacada al mal presagio del paso de un cometa (el más tarde bautizado Del mismo modo que ‘Halley’). O BIEN, Cuando En medio la batalla de Simancas (Valladolid) en 939 entre las tropas de León Ramiro II y el califa Ad al-Rahman, un eclipse total de Sol causó el pánico entre las tropas de Ambos bandos, retrasando la batalla Múltiples días. ¿Cómo habrían reaccionado nuestros ancestros ante la existencia en el universo de objetos capaces de tragarse todo lo que cayera dentro ellos, incluida la luz? Afortunadamente, estos objetos no supondrían ningún problema fundamental para las viejas civilizaciones Porque están tan alejados de nosotros que Sólo con la moderna instrumentación vigente han podido ser detectados y hasta fotografiados. En 2019, la colaboración de ocho radiotelescopios localizados en distintas partes del mundo se dirigió capaz tomar la primera foto de un agujero negro gigantesco (6.500 millones de veces más masivo que nuestro Sol). Se encuentra a unos 55 millones de años luz de nosotros (cabe rememorar que un año-luz corresponde a una distancia de unos 9,5 billones de kilómetros) en el centro de la galaxia Messier 87 (M87). La cursiva de la palabra foto no es casual: ¿cómo puede obtenerse la fotografía de un objeto que atrapa la luz y, por lo tanto, no permitiría ser visto? La contestación es sencilla: no observamos el objeto en sí, Sino los restos de una estrella que está literalmente siendo tragada por el agujero negro. Esta materia estelar gira a velocidades enormes alrededor del agujero negro y su brillo puede detectarse al lograr temperaturas del orden del millón de grados centígrados. Este disco de materia que rodea al agujero negro se llama ‘disco de acreción’ y el ‘borde’ del agujero negro (una vez atravesado el cuál nada puede escapar) corresponde al ‘horizonte de sucesos’. Imagen de un agujero negro supermasivo ubicado en el centro de la galaxia M87 - flickr.com En la imagen superior podemos observar el disco de acreción y el horizonte de hechos del agujero negro situado en M87. Además comparar su gigantesco tamaño en relación a nuestro sistema solar. Agujeros negros primitivos o primordiales Una parte considerable de los agujeros negros del universo se forman por el colapso gravitacional de una estrella Una vez que, en su fase final, agotan todo su combustible: son los denominados ‘agujeros negros estelares’. No todas y cada una y cada una de las estrellas van a producir agujeros negros al terminante de su vida: el límite es Del mismo modo que mínimo de tres masas solares. Existe otro tipo especial de agujeros negros, los llamados ‘primitivos o primordiales’. Tal De esta manera tal como su propio nombre apunta, estos se formaron en los primeros momentos del Big Bang y, en teoría, pueden poseer cualquier masa. Su tamaño puede oscilar A partir de el de una partícula subatómica hasta Varios cientos y cientos de kilómetros. Son precisamente los de menor tamaño los que emiten más volumen de radiación. Sin embargo, ¿cómo es posible este fenómeno si son objetos que ‘no emiten radiación’ y Atrapan todo, aun la luz? La contestación la proporcionó el físico Stephen Hawking a mediados de la década de los 70 del siglo pasado. Postuló que los efectos cuánticos cerquita del horizonte de sucesos de un agujero negro producirían la emisión de partículas que podrían escapar del mismo. Es decir, los agujeros negros que no ganen masa por otros medios perderán progresivamente su masa hasta Finalmente evaporarse y desaparecer. Este proceso de emisión de Hawking es más evidente en agujeros negros de masa reducida: el tiempo de evaporación de un agujero negro supermasivo de un millón de masas solares es de 36 por 10 elevado a 91 segundos (mucho mayor que la edad del universo). Por otro lado, un agujero negro con una masa equivalente a una embarcación de 1000 toneladas se evaporaría en unos 46 segundos. Al definitivo de su vida, estos agujeros negros estallarían en manera de rayos gamma, una radiación más intensa aún que los rayos X. Captura de un agujero negro primordial de tamaño atómico ¿Seríamos capaces de advertir agujeros del tamaño de un átomo de hidrógeno, Ya antes de evaporarse totalmente? En una publicación reciente, se sugiere un escenario astrofísico en el cual uno de estos agujeros negros de tamaño atómico es fotografiado por un agujero negro supermasivo. Al acercarse el primero al horizonte de sucesos del segundo, la fracción de radiación de Hawking que podemos encontrar A partir de la Tierra se va reduciendo progresivamente, hasta conseguir el tamaño de un rayo de luz. La siguiente animación muestra el proceso precedente con más dato. Este haz es compatible con los estallidos de rayos gamma térmicos (GRB) descubiertos en observatorios astronómicos. Expresado de otro modo, estos estallidos de rayos gamma térmicos podrían ser la demuestra experimental de la existencia de tales agujeros negros de tamaño diminuto y que, Según diversos estudios, serían portadores de una parte de la materia oscura de un universo del que aún nos queda mucho por localizar. Óscar del Barco Novillo es profesor asociado en el área de Óptica, Universidad de Murcia. Este artículo se dirigió publicado originalmente en The Conversation.