¿Qué pasaría si cayeras en un agujero negro? Probablemente ya te hayas hecho esta pregunta. Y la NASA ha decidido darte una respuesta. Un desafío incluso para astrofísicosastrofísicos. Pero existe una manera de que, mediante la simulación de procesos que son difíciles incluso de imaginar, practiquen cómo conectar las complejas matemáticas de la relatividad con sus consecuencias en el mundo real.
Una supercomputadora para simular un agujero negro supermasivo
Esto es gracias a las capacidades de la supercomputadora. Descubrir de Centro de simulación climática de la NASA que los ingenieros han logrado revelar qué sucede en el corazón de un agujero negro. Su proyecto generó unos 10 terabytes de datos en unos cinco días. A computadoracomputadora Un clásico habría necesitado más de una década. ¿Para hacer qué, exactamente? Para simular una cámara -pero el resultado sería el mismo para un astronauta atrevido- cruzando el horizonte de sucesos de un agujero negro.
Para hacer el experimento más espectacular, los investigadores eligieron un agujero negro supermasivo. 4,3 millones de veces la masa de nuestro SolSol. Consideremos un agujero negro similar al que se encuentra en el centro de la Vía LácteaVía Láctea. Los agujeros negros más modestos, de unas pocas docenas de masas solares, de hecho producen fuerzas de mareafuerzas de marea otros más fuertes que pueden destrozar los objetos que se acercan incluso antes de que alcancen su horizonte de sucesos. Los astrofísicos hablan de espaguetificación.
El trágico destino de una cámara que cae sobre un agujero negro
El horizonte de sucesos del agujero negro simulado se extiende unos 25 millones de kilómetros. Esto es poco más del 15% de la distancia entre la Tierra y el Sol. A nubenube plano y arremolinado gasgas caliente y incandescenteincandescenteEL disco de acrecióndisco de acreción, lo rodea y sirve como referencia visual durante la caída hacia el agujero negro. Lo mismo ocurre con las estructuras luminosas llamadas anillos de luz. fotonesfotonesque se forman más cerca del agujero negro desde el luzluz que dio vueltas a su alrededor una o más veces. Un fondo de cielo estrellado visto desde la Tierra completa la escena.
Los vídeos comienzan cuando la cámara se encuentra a unos 640 millones de kilómetros de distancia. A medida que se acerca al agujero negro, la cámara acelera a velocidades cada vez más cercanas a la velocidad de la luz. Como el sonido de un carrocarro de las carreras que se aproximan, el brillo del disco de acreción y estrellasestrellas en el fondo se amplifica. Todo se distorsiona cada vez más, dando lugar a múltiples imágenes a medida que su luz atraviesa un tiempo espacialtiempo espacial cada vez más distorsionado.
En tiempo real, la cámara tarda unas tres horas en alcanzar el horizonte de sucesos. Ella realiza casi dos órbitasórbitas completar a lo largo del camino. Pero para cualquiera que observara desde lejos, la cámara nunca alcanzaría el horizonte de sucesos. De hecho, a medida que el espacio-tiempo se distorsiona, la imagen de la cámara se ralentizaría y luego parecería congelarse justo antes. Esta es la razón por la que astrónomosastrónomos Primero llamaron a los agujeros negros “estrellas congeladas”.
Una vez que se alcanza el horizonte de sucesos, incluso el espacio-tiempo fluye hacia adentro en el velocidad de la luzvelocidad de la luz. Luego, la cámara y el espacio-tiempo por el que se mueve se precipitan hacia el centro del agujero negro, un punto unidimensional llamado singularidad, donde se cumplen las leyes de físicofísico como los conocemos dejan de funcionar. La destrucción de la cámara mediante espaguetificación no tarda más de 12,8 segundos. Y sólo le quedan 128.000 kilómetros por recorrer en un abrir y cerrar de ojos.ojoojo a la singularidad.
Descubra el cosmos circundante visto desde el interior de un agujero negro gigante con una representación de 360°. © J. Schnittman, B. Powell, Centro de vuelos espaciales Goddard, NASA
El tiempo ya no pasa de la misma manera al acercarse a un agujero negro
Los ingenieros de la NASA proponen un escenario alternativo. Aquel en el que la cámara omitidoomitido poco más allá del horizonte de sucesos del agujero negro. Y los físicosfísicos Explican que si un astronauta hubiera acompañado a la cámara y luego hubiera regresado a la nave nodriza, permaneciendo al abrigo del agujero negro, habría regresado 36 minutos más joven que sus compañeros. Porque el tiempo pasa más lentamente cerca de una fuente gravitacional fuerte y cuando se mueve cerca de la velocidad de la luz.
El experimento se repite con un agujero negro que gira tan rápido como el de la película “Interestelar” Incluso permitiría al atrevido astronauta regresar unos años más joven que los que permanecieron lejos.
