¿Hay un agujero negro en nuestro patio trasero?

Publicado por: admin el Dom, 20/09/2020 - 17:39
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¿Qué puede hacer un astrofísico durante una pandemia, excepto quizás fantasear con tener un agujero negro privado?
¿Hay un agujero negro en nuestro patio trasero?

Aunque probablemente sea una ilusión, algunos astrónomos sostienen que un agujero negro podría estar acechando en nuestro sistema solar. Han estado discutiendo sobre cómo encontrarlo, si es que está allí, y qué hacer al respecto, proponiendo planes que están un poco fuera de este mundo.

La especulación comenzó en 2016, cuando Michael Brown y Konstantin Batygin, astrónomos del Instituto Tecnológico de California, propusieron que los extraños movimientos de unas cuantas bolas de hielo a miles de millones de kilómetros más allá de Plutón podrían ser evidencia de que hay un objeto previamente desconocido e insospechado, flotando muy muy lejos en la oscuridad.

Según sus cálculos, ese objeto tendría aproximadamente 10 veces la masa de la Tierra y ocuparía una órbita ovoide que lo acercaría a unos 32.000 millones de kilómetros del Sol —varias veces la distancia entre el Sol y Plutón— y lo alejaría hasta 160.000 millones de kilómetros cada 10.000 o 20.000 años.

“Lo que no sabemos es en qué parte de su órbita se encuentra, lo cual es una lástima”, le dijo Brown a The New York Times en aquel momento.

Brown bautizó a este objeto hipotético con el nombre de Planeta Nueve. Hasta hace poco, Plutón era considerado el noveno planeta, pero los descubrimientos de Brown de otros habitantes en el cinturón de Kuiper, el reino de pequeños cuerpos y restos congelados en órbita que habita Plutón, jugaron un papel importante en la degradación de Plutón a la clase de planeta enano, hace 15 años.

No hace falta decir que nadie ha visto aún esta cosa a través de un telescopio.

El año pasado, dos astrónomos —Jakub Scholtz de la Universidad de Durham en el Reino Unido y James Unwin de la Universidad de Illinois en Chicago— sugirieron que el Planeta Nueve podría ser en realidad un agujero negro. Pero no cualquier tipo de agujero negro.

Los agujeros negros son los horrores gravitacionales predichos por las ecuaciones de Albert Einstein, objetos tan densos que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. Pasajes sin retorno a la perdición. Los astrónomos saben que este tipo de entidades existen.

El Observatorio de Ondas Gravitatorias por Interferometría Láser y el observatorio Virgo han escuchado agujeros negros —las capas gravitacionales de estrellas muertas colapsadas— chocando entre sí en el oscuro cosmos. Algunos cosmólogos han especulado que los agujeros negros podrían representar el 25 por ciento de la masa del universo y podrían constituir la famosa y elusiva “materia oscura” que determina la estructura gravitacional de lo que vemos en el cielo.

Sin embargo, no se necesita que una estrella muera para que se produzca un agujero negro. En 1971, Stephen Hawking, basándose en una idea sugerida anteriormente en 1966 por los físicos rusos Yákov Borisovich Zeldóvich e Ígor Dmitriyevich Nóvikov, teorizó que las presiones intensas durante la Gran Explosión podrían haber provocado que la materia colapsara directamente en agujeros negros. Esos agujeros negros primigenios podrían ser de cualquier tamaño y podrían estar en cualquier lugar.

Un agujero negro con la misma masa de la Tierra tendría más o menos el tamaño de una pelota de tenis de mesa y sería excepcionalmente difícil de ver. Cómo encontrar una pelota de tenis de mesa cósmica

Eso convertiría al Planeta Nueve en el agujero negro más cercano a la Tierra por muchos años luz, tan cercano que los humanos podrían contemplar la posibilidad de enviar una sonda robótica allí, así como la misión New Horizons que ya ha pasado a Plutón y el iceberg con forma de mancuerna ahora conocido como Arrokoth, a 6400 millones de kilómetros de aquí.

Pero primero debemos encontrar el Planeta Nueve. Hace unos meses, Edward Witten, físico teórico del Instituto de Estudios Avanzados en la Universidad de Princeton, Nueva Jersey, dio su opinión. Witten es uno de los pocos físicos que ha ganado la prestigiosa Medalla Fields en matemáticas y es conocido, entre otras cosas, por su trabajo en la teoría de cuerdas, la controversial “teoría del todo”. Witten sugirió tomar prestado un truco de Breakthrough Starshot, la propuesta del filántropo ruso Yuri Milner y Hawking de enviar miles de sondas microscópicas impulsadas por láser al sistema estelar más cercano, Alfa Centauri.

Witten sugirió enviar cientos de sondas igual de pequeñas para explorar el sistema solar. Al realizar un seguimiento de las señales entrantes de las sondas, los científicos en la Tierra podrían saber si alguna acelera o desacelera, y cuándo lo hace, al encontrarse con el campo gravitacional del Planeta Nueve o de cualquier otra cosa que esté allí afuera.

Un elemento clave de este plan sería la capacidad de las sondas de seguir enviando señales a la Tierra con precisión cada cienmilésima de segundo. En mayo, los astrónomos Scott Lawrence y Zeeve Rogoszinski de la Universidad de Maryland sugirieron otra cosa: monitorear las trayectorias de las sondas con radiotelescopios de alta resolución.

“Todo esto se basa en la esperanza optimista de que el Planeta Nueve exista y que resulte ser un agujero negro”, escribió Witten en un correo electrónico, “y que la tecnología se desarrolle lo suficiente como para que sea posible crear una versión a escala adecuada del Breakthrough Starshot”.

En un correo electrónico, su colega Nima Arkani-Hamed, también un notorio teórico de cuerdas, calificó estas ideas como “bastantes futuristas, pero ¡realmente geniales!”.

Vera Rubin presta un ojo

En mayo, Avi Loeb, director del Departamento de Astronomía de la Universidad de Harvard y presidente de la comisión consultiva de la misión Breakthrough Starshot, le echó un balde de agua fría a esa aspiración. En su propia publicación, Loeb y Thiem Hoang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Corea argumentaron que los efectos de la fricción y las fuerzas electromagnéticas en el medio interestelar —el gas electrificado diluido que flota entre los planetas y las estrellas— ahogarían la señal de cualquier efecto gravitacional del Planeta Nueve.

Sin embargo, Loeb rara vez se ha encontrado con una teoría o un proyecto que suene a ciencia ficción que no lo haya intrigado. Es bien conocido dentro de los círculos astronómicos por argumentar que los astrónomos deberían tomar en serio la posibilidad de que Oumuamua, el objeto parecido a un cometa que atravesó el sistema solar desde el espacio interestelar en 2017, fuera en realidad una sonda espacial extraterrestre.

Es por eso que, en julio, Loeb ya estaba de regreso junto con un estudiante, Amir Siraj, y una nueva idea para encontrar el agujero negro Planeta Nueve. Argumentaron que, si hubiera un agujero negro allí, destrozaría ocasionalmente pequeños cometas, causando llamaradas brillantes que podrían ser detectadas de inmediato por el nuevo Observatorio Vera C. Rubin, antes conocido como el Gran Telescopio para Rastreos o Sondeos Sinópticos (LSST, por su sigla en inglés), que está en construcción en este momento en Chile.

La misión del observatorio, a partir de 2021, será crear una película del universo, produciendo un panorama de todo el cielo nocturno del sur cada varios días y revelando cualquier cosa que haya cambiado o se haya movido.

Estas llamaradas deberían ocurrir unas cuantas veces al año, señalaron. “Nuestros cálculos muestran que las llamaradas serían lo suficientemente brillantes como para que el Observatorio Vera Rubin descarte o confirme al Planeta Nueve como un agujero negro en menos de un año de estar monitoreando el cielo con su sondeo LSST”, escribió Loeb en un correo electrónico.

Además, debido a que el telescopio Rubin es capaz de examinar una franja de cielo tan grande, podría detectar o descartar agujeros negros de tamaños similares hasta la nube de Oort, un conjunto difuso y vago de protocometas y restos congelados a 1,6 billones de kilómetros del Sol, dijeron.

La idea de un agujero negro en nuestro sistema solar “es tan sorprendente como descubrir evidencia de que alguien podría estar viviendo en el cobertizo de tu patio trasero”, dijo Loeb en el correo electrónico. “De ser así, ¿quién es y cómo llegó allí?”. Por ahora, la última palabra la tiene Brown, el promotor del Planeta Nueve, quien, cuando se le contactó, aceptó que era posible que el Planeta Nueve fuera un agujero negro. “Pero no tiene sentido”, dijo. “También es posible que el Planeta Nueve sea una hamburguesa de seis masas terrestres, supongo”.

Brown añadió: “La buena noticia es que es muy muy poco probable que el Planeta Nueve sea un agujero negro pero podemos usar sondas como esta para estudiarlo una vez que lo encontremos”. Interpretación de un artista del Planeta Nueve, un objeto aún no observado que se cree orbita a 32.000 millones de kilómetros del Sol.

Por: Dennis Overbye