Hay algo intrínsecamente fascinante en los agujeros negros. Tal vez es que son bestias invisibles que acechan en el espacio que a veces rasgan las estrellas que pasan por la mitad y dispersan sus restos. Sea lo que sea, estos extraños objetos cósmicos continúan cautivando a científicos y laicos por igual.

Pero, ¿de dónde vienen los agujeros negros? ¿Cómo se forman y qué les da un poder destructivo tan impresionante?

Antes de poder responder a eso, tenemos que hacernos una pregunta aún más fundamental: ¿Qué es un agujero negro? «Básicamente, es un objeto o un punto en el espacio donde la atracción gravitacional es tan fuerte que nada puede escapar de él», dijo a Live Science la astrofísica Neta Bahcall, de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey. Incluso las ondas de luz son absorbidas, por lo que los agujeros negros son negros.

Estos extraños objetos surgen como fénix que brotan de las cenizas de estrellas muertas. Cuando las estrellas masivas llegan al final de sus vidas, el hidrógeno que han estado fusionando en helio casi se agota. Por lo tanto, estas estrellas monstruosas comienzan a quemar helio, fusionando los átomos restantes en elementos aún más pesados, hasta el hierro, cuya fusión ya no proporciona suficiente energía para apuntalar las capas externas de la estrella, según el Centro de Astrofísica y Supercomputación de la Universidad Tecnológica de Swinburne en Australia. Estas capas superiores colapsan hacia adentro y luego explotan como una explosión poderosa y brillante llamada supernova.

Sin embargo, una pequeña parte de la estrella permanece atrás. Las ecuaciones de relatividad general de Albert Einstein predicen que si este remanente tiene aproximadamente tres veces la masa del sol de la Tierra, la poderosa fuerza gravitacional de la estrella remanente abrumará todo lo demás y el material del que está hecho será aplastado hasta un punto infinitamente pequeño con densidad infinita, según la NASA. Las leyes conocidas de la física en realidad no pueden manejar tales infinitos alucinantes. «En algún momento, se rompen y realmente no sabemos qué sucede», dijo Bahcall.

Si este vestigio estelar está solo, un agujero negro generalmente se sentará allí sin hacer mucho. Pero si el gas y el polvo rodean el objeto, ese material será absorbido por las fauces del agujero negro, creando ráfagas brillantes de luz a medida que el gas y el polvo se calientan, girando alrededor como el agua que se va por un desagüe. El agujero negro incorporará esta masa en la suya propia, permitiendo que el objeto crezca, dijo Bahcall.

Si dos agujeros negros se encuentran, la poderosa gravedad de cada uno atraerá al otro, y se acercarán más y más, girando uno alrededor del otro. Su masa colectiva sacudirá el tejido del espacio-tiempo cercano, enviando ondas gravitacionales. En 2015, los astrónomos descubrieron tales ondas gravitacionales a través del Observatorio de Ondas Gravitacionales Interferométricas Láser (LIGO), informó anteriormente Live Science.

«Esa fue la primera vez que pudimos ver agujeros negros y confirmar que existen», dijo Bahcall, y agregó que los resultados también fueron una hermosa corroboración de las ecuaciones predictivas de Einstein.

Los científicos habían encontrado evidencia indirecta de agujeros negros antes, presenciando estrellas en el centro de nuestra galaxia Vía Láctea orbitando alrededor de un gigantesco objeto invisible, informó Universe Today. Cómo estos agujeros negros supermasivos, que pueden tener miles de millones de veces la masa de nuestra forma solar, es una pregunta pendiente, dijo Bahcall.

Los investigadores creen que estos agujeros negros supermasivos alguna vez fueron mucho más pequeños, formándose como agujeros negros de tamaño más modesto en los primeros días de nuestro universo. Con el tiempo cosmológico, estos objetos absorbieron gas y polvo y se fusionaron entre sí para crecer, terminando como monstruos colosales. Pero muchos de los detalles de esta historia siguen siendo difusos, dijo Bahcall.

Los astrónomos han observado objetos llamados cuásares, que brillan más que miles de galaxias juntas y se cree que son alimentados por agujeros negros supermasivos que consumen materia. Los cuásares se han visto en los primeros mil millones de años después del Big Bang, cuando se formó nuestro universo, dejando a los científicos rascarse la cabeza sobre cómo se podían formar tan rápidamente objetos tan enormes, dijo Bahcall.

«Eso realmente resalta y agrega complejidad a la pregunta», dijo Bahcall, y sigue siendo un tema de investigación muy activo.

Publicado originalmente en Live Science.