Científicos observan por primera vez luz detrás de un agujero negro

Los objetos más colosales del universo nos siguen sorprendiendo por sus características y por que aún guardan muchísimos misterios e hipótesis por confirmar. Ahora tocó el caso de la confirmación de una de ellas y que nos da aún más evidencias de la Teoría de la Relatividad General.

Existen dos tipos de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein: La teoría de la relatividad especial y la teoría de la relatividad general. A grandes rasgos, la teoría de la relatividad especial fue la primera que se le ocurrió a Einstein, siendo la base los efectos de los objetos que se aceleran a la velocidad de la luz, por ejemplo agregando más variables a la ecuación de Newton sobre la fuerza, la contracción de la longitud, la energía de un cuerpo en movimiento, la cantidad de movimiento, la medición del tiempo y la velocidad de objetos que se mueven cerca de la velocidad de la luz. Y la Teoría General de la Relatividad que unifica el tiempo y el espacio en una "malla cósmica" y nos permite entender los efectos de los cuerpos masivos sobre el espacio-tiempo. Esta última abstracción de espacio-tiempo nos permite modelar de una manera muy precisa los objetos muy masivos del universo, como lo son los agujeros negros.

Un agujero negro s una estrella que no soportó su propia gravedad y colapsa casi indefinidamente sobre si misma, engullendo los objetos más cercanos que le proporcionan más fuerza de gravedad y seguir colapsando sobre si mismo.

Se dice que la gravedad dentro de un agujero negro es tan fuerte que ni la misma luz escapa de su región llamada horizonte de sucesos. Pero, cuando la luz pasa fuera del horizonte de sucesos el agujero negro tendrá la capacidad de deformar su trayectoria. En ocasiones este efecto se utiliza para que los astrónomos puedan ver más lejos en el cosmos usando el efecto de lente gravitacional (tema que se escapa de este artículo, pero dejo un link aquí).

Como se informó en Nature, los investigadores han visto emisiones de rayos X que provienen directamente detrás del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia I Zwicky 1, un objeto cósmico activo a unos 800 millones de años luz de distancia.

"Cualquier luz que entra en ese agujero negro no sale, por lo que no deberíamos poder ver nada que esté detrás del agujero negro", dijo el autor principal, el Dr. Dan Wilkins, del Instituto Kavli de Astrofísica y Cosmología de Partículas en Stanford y SLAC National Accelerator Laboratory, dijo en un comunicado. "La razón por la que podemos ver eso es porque ese agujero negro está deformando el espacio, doblando la luz y retorciendo los campos magnéticos alrededor de sí mismo".

Un fenómeno tan increíble ha sido predicho durante décadas por la teoría de la relatividad general de Einstein, pero esta es la primera vez que se ve directamente la luz detrás de un agujero negro.

El equipo no se propuso buscar esta deformación extrema. Estaban estudiando la corona del agujero negro supermasivo, una región de partículas de alta energía atrapadas en un campo magnético cerca del agujero negro. Recientemente, los astrónomos han comenzado a darse cuenta de que estas coronas son más dinámicas de lo que se pensaba, e incluso desaparecen en algunos casos extremos.

El equipo originalmente estaba estudiando cómo la corona produce rayos X en destellos. Mientras investigaban los orígenes de estos destellos, notaron un montón de destellos más pequeños. Estos, dice el equipo, son los mismos rayos X pero reflejados desde detrás del disco, lo más cerca que estamos de vislumbrar el lado más alejado de un agujero negro.

“Este campo magnético, que se atasca y luego se acerca al agujero negro, calienta todo a su alrededor y produce estos electrones de alta energía que luego producen los rayos X”, explicó Wilkins. “He estado construyendo predicciones teóricas de cómo nos aparecen estos ecos durante algunos años. Ya los había visto en la teoría que he estado desarrollando, así que una vez que los vi en las observaciones del telescopio, pude averiguar la conexión ".

"Hace cincuenta años, cuando los astrofísicos comenzaron a especular sobre cómo podría comportarse el campo magnético cerca de un agujero negro, no tenían idea de que algún día podríamos tener las técnicas para observar esto directamente y ver la teoría general de la relatividad de Einstein en acción", agregó.

Incluso más observaciones de la teoría de Einstein en acción deberían ocurrir en el futuro gracias al nuevo telescopio de rayos X Athena de la Agencia Espacial Europea. Gracias a su espejo gigante, más grande que cualquier telescopio de rayos X anterior, podrá proporcionar observaciones de alta resolución de tales eventos en tiempos mucho más cortos, revelando más de los misterios que rodean a los agujeros negros.

Fecha de última edición: 01/08/2020

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