Señales de agujeros negros llegan hasta la Tierra

Estimados colegas para su conocimiento:

Los científicos creen que estos «mensajes de luz» pueden ayudarnos a entender la formación de las galaxias y proporcionar una prueba de la Teoría de la Relatividad de Einstein

¿Puede un agujero negro enviar un mensaje en una botella? ¿Un mensaje que atraviese el espacio a una velocidad de miles de años luz y llegue a la Tierra? Un grupo internacional de astrónomos y físicos cree que es posible, y que nuestros más modernos telescopios deberían ser capaces de detectar el rastro de este mensaje. Es una «carta» escrita con fotones, unidades básicas de luz, que llevan la firma de esta sacudida colosal y que ofrecen una información muy útil sobre cuál es el tamaño del agujero y la velocidad de su giro. Con esos datos, el agujero en rotación no ha podido ocultar su poderosa presencia. La investigación, publicada en la revista Nature Physics, puede arrojar una nueva luz sobre cómo evolucionan las galaxias y proporcionar una prueba para la Teoría de la Relatividad General de Albert Einstein.

La relatividad general dice que los objetos muy masivos, como los agujeros negros, curvan el espacio tiempo, doblando el camino de luz que pasa cerca de ellos, un efecto que se conoce como lente gravitatoria. La teoría también predice que un agujero negro en rotación arrastrará el espacio-tiempo con él, creando un vórtice que obliga a todos los objetos cercanos, incluyendo a los sencillos fotones, a seguir dicha rotación.

Los astrónomos ya tenían pruebas indirectas de que los agujeros negros supermasivos, situados en el núcleo de muchas galaxias, giran. La rotación del agujero negro de la Vía Láctea, por ejemplo, viene sugerido por la distribución de velocidad de las estrellas dentro de la galaxia, pero proporciona sólo una medida inexacta, debido a que no se sabe exactamente cuánta materia contiene la galaxia. Algunos astrónomos creen que el agujero negro está rotando muy rápidamente, mientras que otros mantienen que su rotación es lenta.

Medición de cambios en la luz
Fabrizio Tamburini, astrónomo de la Universidad de Padua, en Italia, y sus colegas creen que esta rotación puede detectarse más fácilmente gracias a la medición de cambios en la luz que pasa cerca de un agujero negro. Esto hará posible determinar, con mucha mayor precisión, la velocidad a la que los giran los agujeros negros.

Los investigadores usaron una simulación por ordenador para modelar la situación del agujero negro de la Vía Láctea, y encontraron que el patrón debería ser visible desde la Tierra. Su fuerza podría medirse apuntando un conjunto de radiotelescopios hacia el centro de la galaxia. Este procedimiento se repetiría muchas veces, con los telescopios apuntando a una sección distinta del cielo cada vez alrededor del agujero negro.

Tamburini cree que los hallazgos de su equipo son fundamentales, dado que los objetos más masivos del universo giran. En particular, señala que mejorará la comprensión de las galaxias activas, dado que la rotación de estos agujeros negros calentaría considerablemente las galaxias y, por tanto, podría alterar su evolución.

Miles de ojos a la vez
Los investigadores creen que, en caso de tener fondos, podrán llevar a la práctica su estudio en los próximos dos años. Para ello utilizarán telescopios como el Conjunto de Línea Base Muy Grande (VLBA) de diez radiotelescopios en Socorro, Nuevo México. El planificado Square Kilometre Array (SKA), un proyecto internacional que consiste en miles de antenas, que se prevé que sea 50 veces más potente que cualquier instrumento de radio en uso en la actualidad, y que tiene previsto entrar en funcionamiento en 2024, sería incluso más útil para dicha tarea.

Richard Matzner, astrofísico de la Universidad de Texas en Austin, está de acuerdo en que las medidas propuestas nos darían una idea mucho mejor de lo que está sucediendo cerca de los agujeros negros. También señala que la observación de los patrones de distribución de fase encontrados por Tamburini y sus colegas proporcionaría una prueba experimental extra para la Teoría de la Relatividad General. Si sucede lo contrario y no se encuentra el patrón, podría indicar que quizás sea necesaria una teoría de la gravedad alternativa.

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