La ciencia detrás de los agujeros negro.

STEPHEN HAWKING y

LA CIENCIA DETRÁS DE LOS AGUJEROS NEGRO

Fue el último físico cuyo singular perfil traspasó las barreras de la ciencia para llegar a convertirse, como Einstein, en icono de la cultura popular. Su imagen ha quedado vinculada al campo que captó el grueso de su trabajo, los agujeros negros. Los descubrimientos de Stephen Hawking (8 enero 1942–14 marzo 2018) proyectaron luz en la oscuridad de estos misteriosos objetos astronómicos, pero al mismo tiempo abrieron preguntas que continuarán dando trabajo a los científicos durante décadas.

En la mente del público, los agujeros negros se imaginan como inmensas aspiradoras cósmicas que absorben todo lo que encuentran en su camino, incluso la luz. Una idea evocadora, pero incorrecta: el agujero negro no es ni crea un vacío, sino todo lo contrario; atrae por efecto de la gravedad, al ser tan descomunal la densidad de su masa. Se entiende así que nada deberíamos temer si el Sol quedara sustituido por un agujero negro de su misma masa: aunque nuestro mundo fuera mucho más oscuro, los planetas continuarían orbitando sin inmutarse, precisamente porque la masa del agujero negro sería equivalente a la del Sol.

La Radiación de Hawking

La demostración de Hawking de que los agujeros negros pueden emitir radiación es “su resultado más importante”, apunta a OpenMind Juan Maldacena, físico del Institute for Advanced Study de Princeton que ha aportado grandes contribuciones en teoría de cuerdas y gravedad cuántica. Pero en su día esta radiación de Hawking abrió un auténtico cisma entre físicos relativistas y cuánticos, ya que los segundos encontraban un problema radical: si según la cuántica la información asociada a las partículas nunca se destruye, pero nada de materia ni energía escapa jamás del agujero negro, ¿cómo puede este simplemente desaparecer llevándose dicha información fuera de la existencia?

La radiación de Hawking está ampliamente admitida por la física actual, si bien es casi imposible llegar a medirla y por tanto verificarla: paradójicamente, la expulsan en mayor cantidad los agujeros negros más pequeños e indetectables, mientras que los grandes, aquellos que los astrofísicos pueden estudiar directamente, producen tan poca que es indistinguible. Pero, al menos, en el laboratorio se ha logrado recrear un fenómeno parecido: investigadores del Instituto de Tecnología de Israel Technion han generado análogos de minúsculos agujeros negros que funcionan con el sonido en lugar de la luz y en los que han conseguido demostrar algo similar a la radiación de Hawking. Estos experimentos han confirmado dos predicciones del físico: que la radiación es espontánea –se genera a partir del espacio vacío– y que es estacionaria –no cambia de intensidad con el tiempo.

La imagen simula la apariencia de un agujero negro donde la materia que cae se ha acumulado en una estructura delgada y caliente llamada disco de acreción. Crédito: Event Horizon Telescope Collaboration.