Y ahora, ¿porqué se produce este fenómeno en un
agujero negro? Para comprender esto, podemos partir considerando un
concepto conocido como la velocidad de escape. Si desde un planeta
dado arrojamos un objeto con la velocidad suficiente, este podría
eventualmente escapar del campo gravitacional del planeta en
cuestión; mientras más masa posea el planeta, más grande sera esta
velocidad necesaria para escapar. En un agujero negro, la
concentración de masa es tal que hasta el llamado horizonte de
sucesos, la velocidad necesaria para escapar sería mayor que la de
la luz, lo que es imposible, y deja a nuestro objeto atrapado para
siempre.
En cuanto a la historia del concepto de los
agujeros negros, ya para 1796, el matemático Pierre Laplace sugirió
la idea de un objeto con una concentración de masa tal, que atrapara
incluso a la luz. Para ese entonces no se le dio mayor importancia a
la idea, pero más adelante Einstein probo que la gravedad si podía
influenciar a la luz, y en 1915 postuló su famosa teoría de la
relatividad. Casi inmediatamente después, Karl Schwarzschild
encontró una solución matemática que mostró en teoría la posibilidad
de un objeto con estas características.
Más tarde, los trabajos de Chandrasekhar,
Eddington y Oppenheimer popularizaron la idea y se mostró que cuando
una estrella de grandes dimensiones agota su combustible, esta se
vuelve inestable y finalmente cede a su propio campo gravitacional,
colapsando y finalmente creando un agujero negro. Para 1967, Stephen
Hawking (autor del célebre "Una Breve Historia del Tiempo" y Roger
Penrose, probaron que los agujeros negros corresponden a una
característica genérica o solución posible a la teoría de la
gravedad, lo que implicaba la inevitabilidad de la formación de un
agujero negro tras el colapso de ciertos objetos.
Y ahora lo más natural es preguntarnos, si la luz
no puede escapar de estos agujeros, ¿cómo los observamos?. No
podemos observarlos directamente, y sólo podemos detectarlos de
manera inductiva, como por ejemplo observando a estrellas que tienen
una órbita alrededor de lugares sin materia visible. También se
detectan a través captando la radiación del universo, en especial de
rayos-x. Actualmente se piensa de que existe un agujero de enormes
dimensiones en el centro de cada galaxia.
¿Y qué tan grande es un agujero negro? Para
imaginarnos esto basta con pensar que un agujero negro de tamaño
medio tiene una masa de diez veces nuestro sol y un radio de 30
kilómetros. Una agujero negro como los que encontramos en teoría en
el centro de las galaxias puede tener una masa de un millón de veces
la del sol; y por supuesto, su radio sería de 3 millones de
kilómetros. Podemos estar tranquilos, que nuestro sol no tiene la
suficiente masa como para convertirse en uno de estos.
El concepto de los agujeros negros es tan
atractivo, que por supuesto esta presente en los relatos y películas
de ciencia ficción. Pero la realidad de una supuesta nave entrando
en un agujero negro, por lo menos en teoría, sería bastante
aburrida; al pasar el horizonte de sucesos ya no podría ser vista, y
ya más cerca del centro sería destrozada por fuerzas opuestas. Lo
que un astronauta alcanzaría a ver desde el interior de agujero
negro no sería más que la luz algo distorsionada de los objetos que
se encuentren afuera, y para un observados más allá del horizonte de
sucesos, la nave sería invisible. Por lo menos, en teoría.