El descubrimiento de los agujeros negros confirma la teoría de Einstein
Un nuevo estudio confirma, por primera vez, la existencia de una región en los agujeros negros donde una órbita no puede permanecer estable, confirmando una más de las predicciones y teorías de Albert Einstein. Conocida como la “región de inmersión”, este límite representa el lugar donde caer en el agujero negro se vuelve inevitable.
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Los agujeros negros, o mejor dicho, el conjunto de componentes que solemos atribuirles (disco de acreción, horizonte de sucesos, anillo de fotones, entre otros) son regiones del espacio-tiempo donde las condiciones se vuelven extremas.
En estos lugares, la materia atraída por la gravedad del agujero negro tiende a transformarse en plasma, es decir, sus átomos se dividen en electrones arrancados de sus núcleos. Esto ocurre debido a las altas velocidades y temperaturas que alcanzan al orbitar el agujero negro.
Luego, el plasma se transforma en un disco que gira alrededor del agujero negro, capaz de emitir radiación en todas las longitudes de onda del espectro electromagnético, pero principalmente rayos X. Las partículas, sin embargo, pueden migrar cada vez más hacia el interior del disco.
Los astrofísicos saben que, más allá de cierto punto alrededor del agujero negro, nada puede escapar, ni siquiera la luz. Esta región se conoce como horizonte de sucesos y, al no dejar escapar la luz, es responsable de la “invisibilidad” de los agujeros negros. Después de todo, sólo vemos objetos cuando la luz reflejada por ellos llega a nuestros ojos.
Sin embargo, la materia puede escapar del agujero negro mediante muchos procesos, lo que significa que no necesariamente caerá en el horizonte de sucesos. También puede permanecer en una órbita relativamente estable, muy parecida a la de la Tierra alrededor del Sol.
Por otro lado, la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein también predice una “región de inmersión” alrededor de los agujeros negros donde la órbita ya no puede ser estable. Esta región se encuentra dentro de la órbita circular estable más interna (CIUO) y ejerce suficiente atracción gravitacional como para que la caída de material al agujero negro sea inevitable.
A diferencia del horizonte de sucesos, la región de inmersión permite que escapen los fotones de luz emitidos por el material. Por ello, los científicos llevan décadas buscando emisiones de rayos X (que también son fotones de luz) provenientes de esta región para demostrar su existencia.
Ahora, un equipo internacional de investigadores de la Universidad de Oxford ha publicado un artículo científico que describe la primera detección de rayos X provenientes de la región de buceo, confirmando otra de las predicciones de Einstein. Para ello, utilizaron datos de los telescopios NuSTAR y NICER de la NASA.
El agujero negro analizado fue MAXI J1820+070, situado a unos 10.000 años luz de la Tierra, muy cerca, teniendo en cuenta las distancias cósmicas. Tiene una estrella compañera, a la que le “roba” materia, es decir, es un agujero negro activo que se alimenta y tiene un disco de acreción, lo que lo hace ideal para diversos estudios.
Según el Dr. Andrew Mummery, de la Universidad de Oxford, autor principal del estudio, “la teoría de Einstein predijo que esta caída final existiría, pero esta es la primera vez que hemos podido demostrar que sucede. Piense en ello como un río que se convierte en una cascada; hasta ahora, hemos estado mirando el río. Esta es nuestra primera vista de la cascada”.
El descubrimiento, publicado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Societyrepresenta para el equipo “un nuevo e interesante desarrollo en el estudio de los agujeros negros, que nos permitirá investigar esta última área que los rodea”.
Fuente: Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, Universidad de Oxford
