Agujeros negros: una determinada región donde la materia cae para siempre, como predijo Einstein

En la ilustración, el agujero negro supermasivo en el centro está rodeado por materia que fluye hacia el agujero negro en lo que se llama un disco de acreción.

La teoría de la relatividad general de Albert Einstein ha recibido otra confirmación concreta: los astrónomos han observado, por primera vez, una «zona de inmersión» en un agujero negro. Esta región, situada en el borde del agujero negro, es donde la materia ya no puede permanecer en su órbita y cae para siempre hacia el centro, como predijo Einstein.

El descubrimiento, publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, fue realizado por un equipo de astrónomos utilizando telescopios capaces de detectar rayos X. El agujero negro observado está ubicado en un sistema llamado MAXI J1820+070, y está formado por una estrella más pequeña que el Sol y el propio agujero negro, y su masa se estima en 7 a 8 masas solares.

«Como el borde de una cascada»

Los astrónomos utilizaron los telescopios espaciales NuSTAR y Nicer de la NASA para recopilar datos y comprender cómo el gas caliente, llamado plasma, es absorbido de la estrella hacia el agujero negro. NuSTAR orbita la Tierra, mientras que NISER está ubicado en la Estación Espacial Internacional.

«Alrededor de estos agujeros negros hay grandes discos de material que orbitan alrededor de estrellas cercanas», dijo Andrew Mummery, investigador de la Universidad de Oxford y autor principal del estudio. “La mayoría de ellos son estables, lo que significa que pueden fluir suavemente. Son como un río, mientras que el área de buceo es como el borde de una cascada: todo el apoyo desaparece y caes de cabeza. el río, pero hay una pequeña área al final, que está en «Básicamente lo que encontramos».

A diferencia del horizonte de sucesos, que está más cerca del centro del agujero negro y no deja escapar nada, ni siquiera la luz y la radiación, en la «zona de inmersión» la luz todavía puede escapar, pero la materia está condenada a la fuerte atracción gravitacional. Mummery explicó.

Los descubrimientos podrían ayudar a comprender cómo se forman los agujeros negros.

Los resultados del estudio podrían ayudar a los astrónomos a comprender mejor la formación y evolución de los agujeros negros. «Realmente podemos aprender sobre esto estudiando esta área, porque está justo en el borde, por lo que nos brinda la mayor información», dijo Mummery.

Siguiente paso: imaginar un agujero negro

Si bien el estudio no pudo tomar una fotografía real de un agujero negro porque es muy pequeño y distante, otro equipo de investigadores de Oxford está trabajando en algo aún mejor: la primera película de un agujero negro. Para lograr esto, el equipo primero necesitará construir un nuevo observatorio, el Telescopio Milimétrico de África en Namibia, que Mummery espera que esté en funcionamiento dentro de una década.

Confirmación del genio de Einstein

El descubrimiento de la «zona de inmersión» es otro paso importante para confirmar la teoría de la relatividad general de Einstein, que ya se ha visto reforzada por otras observaciones, como la primera imagen de un agujero negro en 2019 y la detección de ondas gravitacionales.

Implicaciones para futuras investigaciones.

Según Christopher Reynolds, profesor de astronomía en la Universidad de Maryland, College Park, se trata de una medición de la velocidad de rotación de estos cuerpos celestes y un estudio de las emisiones de rayos X de alta energía de la “zona de inmersión”.

«Este será un lugar importante para el descubrimiento durante la próxima década», dijo Dan Wilkins, científico investigador de la Universidad de Stanford. «Esperamos con ansias la próxima generación de telescopios de rayos X que nos brindarán mediciones más detalladas de regiones más profundas fuera de los horizontes de sucesos de los agujeros negros».