Los agujeros negros podrán convertirse en una nueva fuente de energía.
Su extracción sería teóricamente posible cortando y reconectando líneas de campo magnético cerca del horizonte de sucesos, el punto desde el que nada puede escapar de su atracción.
Una predicción notable de la teoría de la relatividad general de Einstein, la teoría que conecta el espacio, el tiempo y la gravedad, es que los agujeros negros en rotación tienen enormes cantidades de energía disponible para aprovechar.
1. Los agujeros negros distorsionan el tiempo
Cerca de un agujero negro, la gravedad es tan intensa que distorsiona el espacio-tiempo. Esto significa que el tiempo pasa más lentamente cerca de su borde (el horizonte de sucesos) en comparación con lugares más alejados. Si alguien estuviera observando desde lejos, parecería que el tiempo del observador cercano al agujero negro se ralentiza increíblemente.
2. Nada puede escapar de un agujero negro
La característica más famosa de los agujeros negros es que su gravedad es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de ellos, lo que los hace «invisibles». Esto se debe a que la velocidad de escape dentro del horizonte de sucesos supera la velocidad de la luz.
3. El centro de un agujero negro es una singularidad
En el centro de un agujero negro se encuentra lo que los científicos llaman una singularidad, un punto en el que la densidad es infinita y las leyes conocidas de la física dejan de aplicarse. En este punto, la materia se comprime a un volumen cero y el espacio-tiempo se curva hasta el infinito.
4. Los agujeros negros pueden “evaporarse”
Aunque se cree que nada puede escapar de un agujero negro, el físico Stephen Hawking teorizó que, con el tiempo, los agujeros negros emiten lo que se llama radiación de Hawking, lo que les haría perder masa y, eventualmente, evaporarse por completo. Este proceso es extremadamente lento para los agujeros negros grandes.
5. No todos los agujeros negros son iguales
Existen diferentes tipos de agujeros negros, clasificados principalmente por su tamaño:
- Agujeros negros de masa estelar: Se forman cuando una estrella masiva explota en una supernova y el núcleo colapsa. Tienen una masa de hasta 20 veces la del Sol.
- Agujeros negros supermasivos: Se encuentran en el centro de las galaxias y pueden tener millones o incluso miles de millones de veces la masa del Sol. El agujero negro en el centro de la Vía Láctea se llama Sagitario A*.
- Agujeros negros intermedios: Entre los agujeros negros estelares y los supermasivos, de los que se ha descubierto menos.
6. Los agujeros negros pueden fusionarse
Cuando dos agujeros negros se acercan lo suficiente, pueden fusionarse en un solo agujero negro más grande. Esta fusión libera una inmensa cantidad de energía en forma de ondas gravitacionales, que deforman el espacio-tiempo. En 2015, las ondas gravitacionales fueron detectadas por primera vez, confirmando una predicción de Einstein.
7. Los agujeros negros pueden «alimentarse»
Cuando los agujeros negros devoran materia (como gas o estrellas que se acercan demasiado), la materia forma un disco de acreción a su alrededor. A medida que la materia se arremolina hacia el agujero negro, se calienta hasta millones de grados y emite radiación en forma de rayos X.
8. Pueden generar chorros de energía
Algunos agujeros negros supermasivos expulsan potentes chorros de partículas de alta energía desde sus polos. Estos chorros, que pueden extenderse por millones de años luz, son tan energéticos que pueden influir en la formación de galaxias enteras.
9. Un agujero negro puede deformar la luz
Los agujeros negros distorsionan el espacio a su alrededor, lo que también afecta la luz. Este fenómeno se llama lente gravitacional. Si la luz de un objeto distante pasa cerca de un agujero negro, su trayectoria se curva y puede darnos una imagen distorsionada o múltiple del objeto.
10. Podrías ver «el pasado» al caer en un agujero negro
Si pudieras caer dentro de un agujero negro (sin morir antes), verías una vista bastante extraña: toda la luz del universo exterior «congelada» en el tiempo y comprimida alrededor de ti. Esto se debe a los efectos extremos de la dilatación temporal en el horizonte de sucesos.
11. El horizonte de sucesos no es una superficie física
A diferencia de lo que podrías imaginar, el horizonte de sucesos no es una «pared» sólida. Es simplemente la frontera donde la velocidad de escape es mayor que la velocidad de la luz. Si cruzas este límite, nada te detendría físicamente, pero ya no podrías regresar.
12. Un agujero negro podría crear un “universo bebé”
Existe una teoría intrigante que sugiere que los agujeros negros podrían ser portales hacia otros universos o que al colapsar, podrían dar lugar a un nuevo universo, como un «universo bebé». Aunque esta idea está lejos de ser comprobada, abre posibilidades sobre la naturaleza del cosmos.
LIBEARAR ESE INMENSO PODER
Durante los últimos 50 años, los científicos han intentado encontrar métodos para liberar este poder.
El físico Nobel Roger Penrose teorizó que la desintegración de una partícula podría extraer energía de un agujero negro; Stephen Hawking propuso que los agujeros negros podrían liberar energía a través de la emisión mecánica cuántica; mientras que Roger Blandford y Roman Znajek sugirieron el par electromagnético como principal agente de extracción de energía.
Ahora, en un estudio publicado en la revista Physical Review D, los físicos Luca Comisso de la Universidad de Columbia y Felipe Asenjo de la Universidad Adolfo Ibáñez en Chile han teorizado una nueva forma de conseguirlo.
«Los agujeros negros están comúnmente rodeados por una ‘sopa’ caliente de partículas de plasma que llevan un campo magnético», expone Luca Comisso en un comunicado.
«Nuestra teoría muestra que cuando las líneas del campo magnético se desconectan y se vuelven a conectar, de la manera correcta, pueden acelerar las partículas de plasma a energías negativas y se pueden extraer grandes cantidades de energía de los agujeros negros».
Este hallazgo podría permitir a los astrónomos estimar mejor el giro de los agujeros negros, impulsar las emisiones de energía de los agujeros negros e incluso podría proporcionar una fuente de energía para las necesidades de una civilización avanzada, dijo Comisso.
Comisso y Asenjo construyeron su teoría sobre la premisa de que la reconexión de los campos magnéticos acelera las partículas de plasma en dos direcciones diferentes.
Un flujo de plasma se empuja contra el giro del agujero negro, mientras que el otro es impulsado en la dirección del giro y puede escapar de las garras del agujero negro, que libera energía si el plasma ingerido por el agujero negro tiene energía negativa.
«Es como si una persona pudiera perder peso comiendo dulces con calorías negativas», dijo Comisso, quien explicó que esencialmente un agujero negro pierde energía al comer partículas de energía negativa. «Esto puede sonar extraño», dijo, «pero puede suceder en una región llamada ergosfera, donde el continuo espacio-tiempo gira tan rápido que cada objeto gira en la misma dirección que el agujero negro».
Dentro de la ergosfera, la reconexión magnética es tan extrema que las partículas de plasma se aceleran a velocidades cercanas a la velocidad de la luz.
Si bien puede parecer algo de ciencia ficción, extraer energía de los agujeros negros podría ser la respuesta a nuestras necesidades futuras de energía.