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Así es como los agujeros negros permiten tomar ‘atajos’ hacia el futuro

Es teóricamente posible acercarnos a estos misteriosos objetos y regresar aún jóvenes, aunque hayan pasado décadas en la Tierra.

La materia se arremolina alrededor de un agujero negro debido a su poderosa gravedad. Foto: DESY
La materia se arremolina alrededor de un agujero negro debido a su poderosa gravedad. Foto: DESY
Renzo Gonzales

Los agujeros negros son objetos cósmicos extremadamente densos, donde la gravedad es tan poderosa que nada puede escapar, ni siquiera la luz. Se originan principalmente a partir de la muerte de grandes estrellas, pero muchas de sus características continúan siendo un misterio, como qué guardan en su interior.

Sin embargo, los agujeros negros generan un asombroso fenómeno que es bien conocido por los expertos en el campo de la física y que en este caso funciona como un ‘atajo’ hacia el futuro.

¿Cómo se vuelve posible algo que parece sacado de la ciencia ficción? La respuesta está en la gravedad y sus efectos en el espacio y el tiempo.

De hecho, estos dos aspectos de la realidad están entrelazados como uno solo: el espacio-tiempo, que es “el escenario” en el que se desarrolla todo el universo, explica a La República Carlos Argüelles, profesor de Física en la Universidad de Harvard.

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Según la teoría de la relatividad general de Einstein, este escenario no es estático, sino que se distorsiona o hunde en presencia de un objeto con mucha masa, como un planeta, una estrella o un agujero negro. Esa distorsión es la gravedad y afecta a los demás objetos cercanos.

A mayor masa, más fuerte es la gravedad. Por eso, los satélites artificiales y la Luna orbitan alrededor de la Tierra, que a su vez orbita alrededor del Sol.

La gravedad de la Tierra es la distorsión del espacio-tiempo causada por su masa. Foto: Hiperaxion

Ese es el efecto en el espacio. Y si afecta al espacio, también afecta al tiempo, el cual avanza más lento para el observador que está más cerca del objeto que genera gravedad.

Este fenómeno se llama dilatación gravitacional del tiempo y se ha verificado varias veces en la Tierra, como explicamos en un anterior artículo.

La dilatación del tiempo causada por nuestro planeta es imperceptible (fracciones de segundo cada día con respecto a un observador del espacio). Pero, cerca de un agujero negro, las cosas se ponen mucho más extremas.

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¿Qué pasa con los agujeros negros?

Los agujeros negros pueden tener el peso de muchas estrellas juntas y ser de distintos tamaños, pero toda su masa está comprimida en un solo punto (singularidad). Esto genera un ‘abismo’ en el espacio-tiempo; es decir, una gravedad absorbente que no deja escapar nada de lo que cae dentro.

Partes de un agujero negro y la representación de su gravedad en el espacio-tiempo. Foto: AFP / NASA / JPL

En teoría, el tiempo se detiene en el interior de un agujero negro, pero la dilatación del tiempo aún es notable fuera de este.

“Un agujero negro genera un pozo gravitacional muy fuerte. Es una distorsión del espacio-tiempo muy brutal y eso hace que un observador cercano perciba el tiempo de una manera bastante diferente respecto a un observador exterior”, detalla Argüelles.

¿Podría haber alguna forma de que los humanos experimenten este efecto sin ser tragados por el agujero negro? En teoría, una nave podría orbitar alrededor de este objeto masivo a una distancia prudente.

Qué tanto cambiará la percepción del tiempo para los tripulantes de la nave “dependerá de la masa del agujero negro y la cercanía a este”, añade.

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Un ‘atajo’ hacia el futuro teóricamente posible

Para un ejemplo práctico, el físico peruano explica el caso hipotético de un grupo de exploradores de 20 años que se dirigen en su nave hacia el agujero negro supermasivo que se halla en el centro de la Vía Láctea.

Con 4,3 millones de veces la masa del Sol, este monstruo cósmico tiene un diámetro estimado 26 millones de kilómetros. Ese es el tamaño de su horizonte de sucesos, “el límite que, al cruzarlo, ya no puedes regresar”, indica Argüelles.

El tiempo avanza más lento para los tripulantes de una nave que orbita un agujero negro. Foto: Wallpaper Flare

Según sus cálculos, si la nave de exploradores orbita el agujero negro a un millón de kilómetros del horizonte de sucesos, el tiempo para ellos pasará 3,28 veces más lento que para las personas que están en la Tierra.

En el supuesto de que la nave se quede en esa órbita durante 10 años, en la Tierra o su planeta de origen —en este caso uno cercano al centro galáctico— habrán pasado más de 32 años. Al regresar, los viajeros serían 22 años más jóvenes que los que tenían su misma edad cuando salieron del planeta.

El mismo fenómeno, aunque mucho más extremo, fue plasmado en la película Interestelar (Nolan, 2014), donde un grupo de astronautas estuvo durante tres horas en un planeta que orbitaba un agujero negro. Al volver a la nave principal —lejos del campo gravitacional— encontraron 23 años más viejo al tripulante que se quedó.

En cualquier caso, la dilatación gravitacional del tiempo alrededor de un agujero negro no es una puerta mágica que te transporta inmediatamente a otra época. Es más como tomar camino corto hacia un futuro lejano.