La NASA muestra qué se ve al caer a un agujero negro

Una supercomputadora de la NASA ha producido una nueva visualizacin inmersiva que permite adentrarse el horizonte de sucesos, el punto sin retorno de unagujeronegro.

La gente pregunta a menudo sobre esto, y simular estos procesos difciles de imaginar me ayuda a conectar las matemticas de la relatividad con las consecuencias reales en el universo real, dijo en un comunicado Jeremy Schnittman, astrofsico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, quien cre las visualizaciones. As que simul dos escenarios diferentes, uno en el que una cmara, un sustituto de un atrevido astronauta, simplemente no alcanza el horizonte de sucesos y sale disparado, y otro en el que cruza el lmite, sellando su destino.

Las visualizaciones estn disponibles en mltiples formas. Los vdeosexplicativos actan como guas tursticas, iluminando los extraos efectos de la teora general de la relatividad de Einstein. Las versiones renderizadas como vdeosde 360 grados permiten a los espectadores mirar a su alrededor durante el viaje, mientras que otras se reproducen como mapas planos de todo el cielo.

Para crear las visualizaciones, Schnittman se asoci con el cientfico de Goddard Brian Powell y utiliz la supercomputadora Discover en el Centro de Simulacin Climtica de la NASA. El proyecto gener alrededor de 10 terabytes de datos (equivalente a aproximadamente la mitad del contenido de texto estimado en la Biblioteca del Congreso) y tard unos cinco das en ejecutarse en solo el 0,3% de los 129.000 procesadores de Discover. La misma hazaa llevara ms de una dcada en una computadora porttil tpica.

El destino es unagujeronegrosupermasivo con 4,3 millones de veces la masa de nuestro sol, equivalente al monstruo ubicado en el centro de nuestra galaxia, la Va Lctea.

Si tienes la opcin, querrs caer en unagujeronegrosupermasivo, explic Schnittman. Los agujeros negros de masa estelar, que contienen hasta unas 30 masas solares, poseen horizontes de sucesos mucho ms pequeos y fuerzas de marea ms fuertes, que pueden destrozar los objetos que se acercan antes de que lleguen al horizonte.

Esto ocurre porque la atraccin gravitacional en el extremo de un objeto ms cercano alagujeronegroes mucho ms fuerte que la del otro extremo. Los objetos que caen se estiran como fideos, un proceso que los astrofsicos llaman espaguetificacin.

El horizonte de sucesos delagujeronegrosimulado abarca unos 25 millones de kilmetros, o alrededor del 17% de la distancia entre la Tierra y el Sol. Una nube plana y arremolinada de gas caliente y brillante llamada disco de acrecin lo rodea y sirve como referencia visual durante la cada. Lo mismo ocurre con las estructuras brillantes llamadas anillos de fotones, que se forman ms cerca delagujeronegroa partir de la luz que lo ha orbitado una o ms veces. Un teln de fondo del cielo estrellado visto desde la Tierra completa la escena.

A medida que la cmara se acerca alagujeronegro, alcanzando velocidades cada vez ms cercanas a las de la propia luz, el brillo del disco de acrecin y las estrellas del fondo se amplifica de forma muy parecida a como aumenta el tono del sonido de un coche de carreras que se aproxima. Su luz parece ms brillante y blanca cuando se mira en la direccin de la marcha.

Las pelculas comienzan con la cmara ubicada a 640 millones de kilmetros de distancia, y elagujeronegrollena rpidamente la vista. En el camino, el disco delagujeronegro, los anillos de fotones y el cielo nocturno se distorsionan cada vez ms, e incluso forman mltiples imgenes a medida que su luz atraviesa el espacio-tiempo cada vez ms deformado.

En tiempo real, la cmara tarda unas 3 horas en caer hasta el horizonte de sucesos, ejecutando casi dos rbitas completas de 30 minutos a lo largo del camino. Pero para cualquiera que lo observara desde lejos, nunca llegara all. A medida que el espacio-tiempo se distorsiona cada vez ms cerca del horizonte, la imagen de la cmara se ralentizara y luego parecera congelarse apenas por debajo de ella. Esta es la razn por la que los astrnomos originalmente se referan a los agujeros negros como estrellas congeladas.

En el horizonte de sucesos, incluso el propio espacio-tiempo fluye hacia adentro a la velocidad de la luz, el lmite de velocidad csmica. Una vez dentro, tanto la cmara como el espacio-tiempo en el que se mueve se precipitan hacia el centro delagujeronegro, un punto unidimensional llamado singularidad, donde las leyes de la fsica tal como las conocemos dejan de operar.

Una vez que la cmara cruza el horizonte, su destruccin por espaguetificacin est a slo 12,8 segundos de distancia, dijo Schnittman. Desde all, hay slo 128.000 kilmetros hasta la singularidad. Este ltimo tramo del viaje termina en un abrir y cerrar de ojos.

En el escenario alternativo, la cmara orbita cerca del horizonte de sucesos pero nunca lo cruza y escapa a un lugar seguro. Si un astronauta volara una nave espacial en este viaje de ida y vuelta de seis horas mientras sus colegas en una nave nodriza permanecieran lejos delagujeronegro, regresara 36 minutos ms joven que sus colegas. Esto se debe a que el tiempo pasa ms lentamente cerca de una fuente gravitacional fuerte y cuando se mueve cerca de la velocidad de la luz.

Esta situacin puede ser incluso ms extrema, seal Schnittman. Si elagujeronegroestuviera girando rpidamente, como el que se muestra en la pelcula Interstellarde 2014, regresara muchos aos ms joven que sus compaeros de misin.