¿Cómo es caer en un agujero negro?: el simulador de la NASA que permite conocer la galaxia

Una supercomputadora de la NASA, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, reveló por primera vez una simulación en video que muestra cómo es adentrarse en un agujero negro. Esta proeza tecnológica permite a la humanidad viajar de forma virtual dentro de estos objetos masivos y misteriosos del Universo. Desde su descubrimiento, científicos y aficionados al espacio se preguntan qué secretos guarda un agujero negro, cómo se atraviesa su horizonte de sucesos y qué le sucede a la luz una vez inmersa en esa profunda oscuridad.

Como visitar estos objetos distantes resulta imposible, y una misión real no ofrecería oportunidad de supervivencia, expertos de la NASA encontraron algunas de estas respuestas. Una nueva simulación, desarrollada por una supercomputadora, ofrece la mejor aproximación disponible de cómo sería entrar a uno, todo basado en datos actuales. El astrofísico Jeremy Schnittman, responsable de esta creación, precisó que simular estos procesos difíciles de imaginar lo ayuda a conectar las matemáticas de la relatividad con las consecuencias reales en el Universo.

De qué se trata la simulación de un agujero negro de la NASA

La simulación efectuada por expertos de la NASA representó un desarrollo sin igual. En una computadora portátil común, calcular este proceso demandaría más de una década. La supercomputadora Discover del Centro de Vuelos Espaciales Goddard logró la hazaña en solo cinco días, utilizando apenas el 0.3 por ciento de su potencia de procesamiento. Schnittman simuló dos escenarios diferentes: en uno, una cámara, como sustituto de un atrevido astronauta, simplemente falla en el horizonte de sucesos y sale disparada; en el otro, cruza el límite, sellando su destino.

Al comienzo del video, se observa un fino círculo interno, el anillo de fotones. Esta imagen la produce la luz que orbita el agujero negro una o más veces antes de escapar, y este óvalo, centrado en la dirección de avance de la cámara, muestra todo el cielo simulado. La velocidad de la cámara hace que las fuentes de luz directamente delante se iluminen intensamente en su caída de 10 minutos hacia el horizonte de sucesos. Allí, la luz del universo exterior aún brilla, pero nunca podrá irse; microsegundos después, la cámara se destruye y alcanza la singularidad.

Los misterios del universo explicados: los agujeros negros

Los agujeros negros constituyen los objetos más densos que conocemos en el Universo. Su descripción matemática los define como una singularidad: un punto unidimensional de densidad infinita. La densidad es tan extrema que el espacio-tiempo se deforma gravitacionalmente, creando lo que es, en efecto, una esfera cerrada a su alrededor. Dentro de esa esfera, ni siquiera la luz posee la velocidad suficiente para escapar.

El límite conocido de un agujero negro se denomina horizonte de sucesos. En la relatividad general, esta hipersuperficie fronteriza del espacio-tiempo establece que los acontecimientos de un lado no pueden afectar a un observador situado al otro lado. Cuanto más masivo es el agujero negro, mayor resulta el radio de la esfera definida por el horizonte de sucesos, conocido como radio de Schwarzschild. Por ejemplo, si el Sol fuera un agujero negro, su radio de Schwarzschild sería de solo 2.95 kilómetros. En 2019 y 2022, el Event Horizon Telescope produjo las primeras imágenes de agujeros negros, revelando un anillo brillante de gas caliente en órbita alrededor de una zona circular de oscuridad, la "sombra" del agujero.