Científicos confirman predicción de Stephen Hawking acerca de los agujeros negros

El físico teórico Stephen Hawking planteó en 1971 un teorema que estipulaba que el área total del horizonte de sucesos de los agujeros negros solo puede ir en aumento, y nunca puede descender.

Este teorema tenía como base la teoría de la relatividad de Albert Einstein la cual definía las ondas gravitacionales y los agujeros negros.

De acuerdo con la Deutsche Welle, físicos del MIT confirmaron por primera vez este teorema mediante observaciones. Por ejemplo, un informe publicado en el Physical Review Letters, da muestra de las pruebas que tienen como base las ondas gravitacionales que muestran que esta área mencionada no disminuye en ningún momento.

El teorema del área de Hawking sobre los agujeros negros, denominado la ley central, decía que estos cuerpos jamás pueden reducir el área de su horizonte de sucesos, que es el límite más allá del cual nada puede escapar de su atracción gravitatoria.

En el nuevo estudio, los físicos volvieron a analizar la señal de GW150914 antes y después de la colisión cósmica y encontraron que, de hecho, el área total del horizonte de eventos no disminuyó después de la fusión, un resultado que informan con un 95 por ciento de confianza.

Sus hallazgos marcan la primera confirmación observacional directa del teorema del área de Hawking, que ha sido probado matemáticamente pero nunca observado en la naturaleza hasta ahora. El equipo planea probar futuras señales de ondas gravitacionales para ver si podrían confirmar aún más el teorema de Hawking o ser un signo de una nueva física que dobla las leyes.

“Es posible que haya un zoológico de diferentes objetos compactos, y si bien algunos de ellos son los agujeros negros que siguen las leyes de Einstein y Hawking, otros pueden ser bestias ligeramente diferentes”, dijo el autor principal Maximiliano Isi, becario postdoctoral Einstein de la Nasa en el MIT. Instituto Kavli de Astrofísica e Investigaciones Espaciales.

“Entonces, no es como si hicieras esta prueba una vez y se acabó. Haces esto una vez y es el comienzo”, agregó.

Los coautores de Isi en el artículo son Will Farr de la Universidad de Stony Brook y el Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron, Matthew Giesler de la Universidad de Cornell, Mark Scheel de Caltech y Saul Teukolsky de la Universidad de Cornell y Caltech.

Captan agujero negro succionando una estrella cercana

Un equipo de astrónomos detectó a finales de 2020, con telescopios del Observatorio Europeo Austral (ESO) y otras organizaciones de todo el mundo, una rara explosión de luz proveniente de una estrella desgarrada por un agujero negro supermasivo.

Conocido como “evento de disrupción de marea”, el fenómeno ocurre cuando una estrella se acerca fatalmente al horizonte de sucesos de un agujero negro.

Este es descrito como el más cercano de este tipo registrado hasta la fecha, a una distancia de poco más de 215 millones de años luz de la Tierra, y ha sido estudiado con un detalle sin precedentes. La investigación se publica en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Matt Nicholl, profesor e investigador de la Real Sociedad Astronómica en la Universidad de Birmingham, Reino Unido, y autor principal del nuevo estudio, explica que “la idea de un agujero negro ‘succionando’ a una estrella cercana suena como a ciencia ficción. Pero es exactamente lo que sucede en un evento de disrupción de marea”.

En este tipo de eventos poco comunes una estrella experimenta lo que se conoce como “espaguetificación”, al ser absorbida por un agujero negro. Con el fin de estudiar en detalle lo que sucede cuando un astro es devorado por un monstruo de este tipo, el equipo de investigación apuntó al VLT (Very Large Telescope ) y al NTT (New Technology Telescope) de ESO hacia un nuevo destello de luz que tuvo lugar el año pasado cerca de un agujero negro supermasivo.

En teoría, astrónomos saben lo que debería suceder. “Cuando una desafortunada estrella vaga demasiado cerca de un agujero negro supermasivo del centro de una galaxia, el tirón gravitacional extremo del agujero negro desgarra a la estrella, arrancándole finas corrientes de material”, explica el autor del estudio, Thomas Wevers, un investigador postdoctoral de ESO en Santiago de Chile que se encontraba en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge cuando dirigió este trabajo.

A medida que algunas de las finas hebras de materia estelar caen en el agujero negro durante este proceso de “espaguetificación”, se libera una brillante llamarada de energía que los astrónomos pueden detectar.