Los astrónomos de la Universidad de Texas en Austin y la Universidad de Harvard han puesto a prueba un principio básico de los agujeros negros, mostrando que la materia se desvanece por completo cuando se tira. Sus resultados constituyen otra prueba exitosa para la Teoría general de la relatividad de Albert Einstein.
La mayoría de los científicos están de acuerdo en que los agujeros negros, entidades cósmicas de una gravedad tan grande que nada puede escapar de su control, están rodeados por el llamado horizonte de eventos. Una vez que la materia o la energía se acercan lo suficiente al agujero negro, no pueden escapar;será atraído. Aunque se cree ampliamente, la existencia de horizontes de eventos no ha sido probada.
"Nuestro objetivo aquí es convertir esta idea de un horizonte de eventos en una ciencia experimental, y descubrir si los horizontes de eventos realmente existen o no", dijo Pawan Kumar, profesor de astrofísica de la Universidad de Texas en Austin.
Se cree que los agujeros negros supermasivos se encuentran en el corazón de casi todas las galaxias. Pero algunos teóricos sugieren que hay algo más allí, no un agujero negro, sino un objeto supermasivo aún más extraño que de alguna manera ha logrado evitar el colapso gravitacional a unsingularidad rodeada por un horizonte de eventos. La idea se basa en teorías modificadas de la relatividad general, la teoría de la gravedad de Einstein.
Si bien una singularidad no tiene área de superficie, el objeto no colapsado tendría una superficie dura. Por lo tanto, el material que se está acercando, una estrella, por ejemplo, en realidad no caería en un agujero negro, sino que golpearía esta superficie dura y sería destruido.
Kumar, su estudiante graduado Wenbin Lu, y Ramesh Narayan, un teórico del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica, han presentado una prueba para determinar qué idea es correcta.
"Nuestro motivo no es tanto establecer que hay una superficie dura", dijo Kumar, "sino empujar el límite del conocimiento y encontrar evidencia concreta de que realmente existe un horizonte de eventos alrededor de los agujeros negros".
El equipo descubrió lo que vería un telescopio cuando una estrella golpeara la superficie dura de un objeto supermasivo en el centro de una galaxia cercana: el gas de la estrella envolvería el objeto, brillando durante meses, tal vez incluso años.
Una vez que supieron qué buscar, el equipo descubrió con qué frecuencia esto debería verse en el universo cercano, si la teoría de la superficie dura es cierta.
"Estimamos la tasa de estrellas que caen en agujeros negros supermasivos", dijo Lu. "Casi todas las galaxias tienen uno. Solo consideramos las más masivas, que pesan alrededor de 100 millones de masas solares o más. Hay alrededor de un millón dea unos pocos miles de millones de años luz de la Tierra "
Luego buscaron en un archivo reciente de observaciones de telescopios. Pan-STARRS, un telescopio de 1,8 metros en Hawai, completó recientemente un proyecto para examinar la mitad del cielo del hemisferio norte. El telescopio escaneó el área repetidamente durante un período de 3,5 años,buscando "transitorios" - cosas que brillan por un tiempo y luego se desvanecen. Su objetivo era encontrar transitorios con la firma de luz esperada de una estrella que cae hacia un objeto supermasivo y golpea una superficie dura.
"Dada la tasa de estrellas que caen sobre los agujeros negros y la densidad numérica de los agujeros negros en el universo cercano, calculamos cuántos transitorios de este tipo Pan-STARRS deberían haber detectado durante un período de operación de 3.5 años. Resulta que deberíahan detectado más de 10 de ellos, si la teoría de la superficie dura es cierta ", dijo Lu.
No encontraron ninguno
"Nuestro trabajo implica que algunos, y tal vez todos, los agujeros negros tienen horizontes de eventos y que el material realmente desaparece del universo observable cuando se introduce en estos objetos exóticos, como hemos esperado durante décadas", dijo Narayan. "Relatividad generalha pasado otra prueba crítica "
Ahora el equipo propone mejorar la prueba con un telescopio aún más grande: el Telescopio de levantamiento sinóptico grande de 8.4 metros LSST, ahora en construcción en Chile. Al igual que Pan-STARRS, LSST realizará levantamientos repetidos del cielo con el tiempo, revelando transitorios, pero con mucha mayor sensibilidad.
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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