Agujero negro, horizonte de sucesos

Artículo copiado de aquí.

Los agujeros negros se han convertido en una verdadera obsesión para muchos físicos y astrónomos. En realidad, conocer cómo funcionan y de qué son capaces estas verdaderas fieras devoradoras de energía no es algo sencillo, pero se trata de un problema abordable. Los astrónomos Thomas Müller y Daniel Weiskopf han creado un software que utiliza los datos de más de 100.000 estrellas reales para simular el comportamiento de estos objetos.

Un agujero negro es una región del espacio que contiene tanta materia concentrada en un sitio (relativamente) tan pequeño, que su enorme gravedad ni siquiera permite que la luz escape. Aunque para un observador pueda parecer un verdadero agujero, no está vacío, sino todo lo contrario. La gran concentración de masa superdensa que existen en su interior crea fuerzas gravitatorias tan intensas que ninguna partícula material -ni siquiera los fotones que componen la luz- puede escapar. Estas características tan atípicas los han convertido en un objeto sumamente atractivo para los científicos, quienes se dedican a observar el espacio buscando indicios de su existencia. En efecto, dada su naturaleza resultan imposibles de observar directamente, pero pueden detectase por el efecto que causan en los cuerpos que lo rodean. Una nota aparecida en el American Journal of Physics da cuenta de que dos astrónomos han creado un software gratuito que, a partir de los datos astronómicos de estrellas reales, puede simular los efectos que causa sobre ellas un agujero negro.

Thomas Müller y Daniel Weiskopf, junto a un grupo de ingenieros de la Universidad de Stuttgart, en Alemania, han creado un software que puede simular agujeros negros. Para realizar su trabajo, el programa utiliza datos reales de las estrellas de nuestra galaxia para mostrar en alta resolución una simulación de muy buena calidad. Los astrónomos han utilizado la posición y masa de 118.000 estrellas conocidas, y una vez que el usuario elige el sitio donde va a estar emplazado y datos iniciales del agujero negro que quiere simular, el software se encarga de mostrarnos cómo cambian de lugar, la distorsión que causa la lente gravitacional que crea el objeto súper masivo, e incluso la Difracción de Fraunhofer asociada. La Difracción de Fraunhofer, a veces llamada «difracción del campo lejano» es un patrón de difracción de una onda electromagnética, y no es más que un caso particular de la difracción de Fresnel que explica la forma en que las ondas electromagnéticas se comportan en determinadas circunstancias. Todo esto les ha permitido a Müller y Weiskopf crear un producto con el aspecto más realista posible.

Un tiovivo infernalLa simulación, que puede descargarse como una aplicación para Linux o Windows, tiene dos modos diferentes de visualización. En el primero de ellos el espectador se encuentra girando alrededor del agujero negro, como si se encontrase montado en una suerte de tiovivo infernal. En el otro, el punto de vista corresponde a alguien que está siendo atraído lentamente hacia el agujero negro, mientras que ve cómo las estrellas que lo rodean comienzan a ser arrastradas hacia la singularidad. Ambos modelos son lo suficientemente realistas como para mostrar la manera en que las estrellas que resultan afectadas por el campo gravitatorio del agujero negro (y aceleradas a velocidades cercanas a la de la luz) cambian de color debido al efecto Doppler.

Obviamente, el programa no se convertirá en una herramienta de investigación a la que recurran los físicos que estudian el comportamiento de estos objetos, ya que ellos cuentan con superordenadores valuados en decenas de millones euros que pueden hacer aun un mejor trabajo. Pero este programa puede convertirse en una excelente herramienta para el aficionado, el curioso o los estudiantes que no tienen acceso a ordenadores tan potentes. Si quiere ver que se siente al caer hacia un agujero negro, utiliza el link de descarga que corresponda a tu sistema operativo en la página de los autores.