By «No sabemos qué hay dentro de un agujero negro y eso es lo que lo hace tan fascinante», admitía la estadounidense Andrea Ghez tan solo minutos después de conocer que se había convertido este martes en la cuarta mujer en la Historia galardonada con el premio Nobel de Física. Le ha sido otorgado junto a otros dos investigadores, el alemán Reinhard Genzel y el británico Roger Penrose, sin duda el más célebre del trío, por arrojar luz, si se permite el juego de palabras, sobre los agujeros negros. Estas regiones exóticas del espacio son, según la Real Academia de las Ciencias sueca, «los secretos más oscuros del Universo». En concreto, han sido reconocidos por relacionar estos objetos con la teoría general de la relatividad de Albert Einstein y por hallar uno de ellos en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
En enero de 1965, diez años después de la muerte de Einstein, Penrose, de la Universidad de Oxford, demostró con ingeniosos métodos matemáticos que la teoría general de la relatividad conduce a la formación de agujeros negros, unos monstruos super masivos que capturan todo lo que hay a su alrededor, incluida la luz. Fueron sugeridos por primera vez en 1916 por el alemán Karl Schwarzschild y ni el mismo Einstein creía que algo así podía existir.
Pero Penrose, que se lleva la mitad de los diez millones de coronas suecas del premio (casi un millón de euros), los describió en detalle. En su corazón, afirmó, esconden una singularidad en la que cesan todas las leyes conocidas de la naturaleza. Su innovador artículo todavía se considera la contribución más importante a la famosa teoría desde Einstein.
El monstruo en la Vía Láctea
Genzel, del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Garching (Alemania) y la Universidad de California, Berkeley (EE.UU) y Ghez, de la Universidad de California en Los Angeles (EE.UU.) lideran, cada uno de ellos, un grupo de astrónomos que, desde principios de la década de 1990, se ha centrado en una región llamada Sagitario A* en el centro de nuestra galaxia. Han cartografiado con una precisión cada vez mayor las órbitas de las estrellas más brillantes más cercanas al corazón galáctico y las mediciones de estos dos grupos concuerdan. Ambos encontraron un objeto invisible extremadamente pesado -cuatro millones de masas solares- que tira del revoltijo de estrellas, haciéndolas correr a velocidades vertiginosas. Es «la evidencia más convincente», según el Instituto Karolinska de Estocolmo, de la presencia de un agujero negro supermasivo, lo que les hace merecedores de la otra mitad del premio.
Un ejemplo de todo ello es una estrella llamada S2 o S-O2. Completa una órbita del centro de la galaxia en menos de 16 años. Este es un tiempo extremadamente corto, por lo que los astrónomos pudieron trazar un mapa de toda su órbita. Podemos compararla con el Sol, que tarda más de 200 millones de años en completar una vuelta alrededor del centro de la Vía Láctea. Los dinosaurios caminaban por la Tierra cuando comenzamos nuestra vuelta actual.
Además, usando los telescopios más grandes del mundo, Genzel y Ghez desarrollaron métodos para ver a través de las enormes nubes de gas y polvo interestelar hasta el centro galáctico. Han perfeccionado nuevas técnicas para compensar las distorsiones causadas por la atmósfera de la Tierra, construyendo instrumentos únicos. Con suerte, quizás es posible que pronto veamos directamente a Sagitario A*. Sería el segundo en la lista, después de que hace poco más de un año la red de astronomía Event Horizon Telescope lograra obtener imágenes de los alrededores más cercanos de un agujero negro supermasivo situado en la galaxia conocida como Messier 87 (M87), a 55 millones de años luz de nosotros.
Preguntas sin resolver
«Los descubrimientos de los galardonados de este año han abierto nuevos caminos en el estudio de objetos compactos y supermasivos. Pero estos objetos exóticos todavía plantean muchas preguntas que piden respuestas y motivan la investigación futura. No solo preguntas sobre su estructura interna, sino también sobre cómo probar nuestra teoría de la gravedad en las condiciones extremas en las inmediaciones de un agujero negro», ha dicho David Haviland, presidente del Comité Nobel de Física.
En efecto, todavía queda mucho por saber sobre los agujeros negros, como por qué la teoría general de la relatividad no funciona en la singularidad. Esto requerirá unir los dos pilares de la física, la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. Andrea Ghez anima a las estudiantes a perseguirlo. «Espero inspirar a otras mujeres jóvenes en este campo. Si te apasiona la ciencia hay mucho que se puede hacer», ha dicho tras la ceremonia en Estocolmo. «Es muy importante convencer a la generación más joven de que su capacidad de cuestionar y pensar es crucial para el futuro del mundo». Quizás quien siga sus pasos pueda resolver los misterios aún en la oscuridad y merecer otro Nobel de Física.
