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Los agujeros negros parecen ser material de ciencia ficción (y, de hecho, han protagonizado muchos libros y películas de ciencia ficción), por lo que no es raro que la gente se pregunte, ¿son reales los agujeros negros? Resulta que la respuesta es sí, aunque durante mucho tiempo la mayoría de los científicos estaban convencidos de que los agujeros negros eran objetos puramente teóricos.

¿Son reales los agujeros negros? La idea de un agujero negro

El concepto de agujero negro fue concebido por primera vez por un astrónomo aficionado inglés llamado John Michell en 1783. Michell partía de la hipótesis newtoniana de que las partículas de luz tenían masa. Así que, utilizando la ecuación de Newton para la gravedad, Michell sugirió que si hubiera un objeto con 500 veces el radio del sol, pero con la densidad media del sol, entonces su velocidad de escape sería más rápida que la velocidad de la luz. Unos años más tarde, el matemático y astrónomo francés Simon Pierre Laplace llegó a una conclusión similar sobre la pregunta ¿son reales los agujeros negros?

Desgraciadamente, las especulaciones de Michell y Laplace no se tomaron en serio en la comunidad científica porque sencillamente no había pruebas que sugirieran que tales objetos exóticos existieran en el universo, o la respuesta ¿son reales los agujeros negros? Además, el experimento de la doble rendija de Thomas Young en 1803 confirmó la naturaleza ondulatoria de la luz, y parecía imposible que la gravedad pudiera tener alguna influencia sobre las ondas sin masa.

Pero en 1905, Einstein utilizó el efecto fotoeléctrico para demostrar que la luz está compuesta por partículas sin masa llamadas fotones. Además, su teoría de la relatividad general, publicada en 1915, demostró que la gravedad podía afectar a estas partículas aunque no tuvieran masa. Según la relatividad, la fuerza de la gravedad se debe a que los objetos masivos deforman el espacio-tiempo circundante (las tres dimensiones espaciales y el tiempo combinados en un continuo de cuatro dimensiones). Dado que incluso las partículas sin masa, como los fotones, deberían obedecer a la curvatura del espaciotiempo, la gravedad puede efectivamente influir en la luz.

En 1916, Karl Schwarzschild resolvió las ecuaciones de la relatividad general de Einstein para determinar el radio de un objeto cuya velocidad de escape superara la velocidad de la luz. Sin embargo, el propio Einstein afirmó que la posibilidad de un agujero negro no era más que una curiosidad matemática, una predicción interesante de la relatividad general, pero no una representación exacta de la realidad. Hasta mediados del siglo XX, cuando se descubrieron las estrellas de neutrones, los astrofísicos no empezaron a considerar seriamente si objetos tan compactos como los agujeros negros podían existir realmente.

Pruebas de los agujeros negros

En las últimas décadas, los científicos han reunido muchas pruebas observacionales para responder a la pregunta: «¿Son reales los agujeros negros?» Como su nombre indica, no podemos ver los agujeros negros en sí mismos, pero sí podemos observar el efecto que tiene un agujero negro en su entorno. A medida que los agujeros negros devoran la materia que les rodea, este material forma un disco de acreción, que irradia principalmente en la banda de rayos X del espectro electromagnético.

Además, cuando los agujeros negros aparecen en sistemas estelares múltiples, podemos ser testigos de sus efectos gravitatorios sobre las estrellas compañeras visibles. De hecho, el primer candidato a agujero negro verdadero, Cygnus X-1, descubierto durante un vuelo en globo en 1964 debido a su fuerte emisión de rayos X, fue reconocido posteriormente como un agujero negro debido a su efecto gravitatorio sobre una estrella masiva que orbita estrechamente. Del mismo modo, el agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea, Sagitario A*, fue confirmado por los astrónomos que monitorizaron la órbita de la estrella S0-2 (abreviada S2) a lo largo de sus 15 ½ años de vida.

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