Tirant Lo Blanc

Stephen Hawking y los agujeros negros 

Recientemente, en un paper realizado por científicos de la Universidad Case Western, se puso en duda la existencia de los agujeros negros, al concluir que no pueden formar el horizontes de sucesos, que los caracteriza.
Para entender mejor de lo que hablamos, se publica un artículo de Stephen Hawking publicado en Scientific American, en enero de 1977 yrecopilado en su libro Agujeros Negros y Pequeños Universos.

El gran desarrollo de las observaciones astronómicas iniciado al principio de la década de los sesenta suscitó una renovación del interés por la teoría clásica de la relatividad general porque parecía que muchos de los nuevos fenómenos descubiertos, como quasares, pulsares y fuentes compactas de rayos X, indicaban la existencia decampos gravitatorios muy intensos que sólo cabía describir por medio de la relatividad general. Los quasares son objetos de apariencia estática que deben ser mucho mas brillantes que galaxias enteras si se hallan tan lejanos como indica el desplazamiento hacia el rojo de sus espectros; los pulsares son los restos en veloz parpadeo de explosiones de supernovas, a los que se considera estrellas muydensas de neutrones; las fuentes compactas de rayos X, reveladas por instrumentos instalados en vehículos espaciales, pueden ser también estrellas de neutrones o quizá objetos hipotéticos de densidad aun mayor, decir, agujeros negros.
Uno de los problemas a los que se enfrentaron los físicos que trataron de aplicar la relatividad general a esos objetos recientemente descubiertos o hipotéticos fue elde hacerlos compatible con la mecánica cuántica. En los últimos años han registrado progresos que alientan la esperanza de que en un plazo no demasiado largo contemos con una teoría cuántica de la gravedad, plenamente consistente, compatible con la teoría general para los objetos macroscópicos y libre, confío, de las infinitudes matemáticas que han agobiado durante largo tiempo otras teoríascuánticas de campo. Estos avances guardan relación con ciertos efectos cuánticos recientemente descubiertos y asociados a los agujeros negros. Estos efectos cuánticos revelan una notable relación entre los agujeros negros y las leyes de la termodinámica.
Describiré brevemente como puede surgir un agujero negro. 
Imaginemos una estrella con una masa diez veces mayor que la del Sol. Durante la mayorparte de su existencia, unos mil millones de años, la estrella generará calor en su núcleo, transformando hidrogeno en helio. La energía liberada creará presión suficiente para que la estrella soporte su propia gravedad, dando lugar a un objeto de un radio cinco veces mayor que el del Sol. La velocidad de escape de una estrella semejante seria de unos mil kilómetros por segundo, es decir, un objetodisparado verticalmente desde la superficie del astro seria retenido por su gravedad y retomaría a la superficie si su velocidad fuese inferior a los mil kilómetros por segundo, mientras que un objeto a velocidad superior escaparía hacia el infinito. Cuando la estrella haya consumido su combustible nuclear, nada quedara para mantener la presión exterior y el astro comenzara a contraerse por obra desu propia gravedad. Al encogerse la estrella, el campo gravitatorio de su superficie será mas fuerte y la velocidad de escape ascenderá a los trescientos mil kilómetros por segundo, la velocidad de la luz. A partir de ese momento, la luz emitida por esa estrella no podrá escapar al infinito porque será retenida por el campo gravitatorio. De acuerdo con la teoría especial de la relatividad, nadapuede desplazarse a una velocidad superior a la de la luz, así que nada escapara, si la luz no consigue salir.
El resultado será un agujero negro: una región del espacio-tiempo de la que no es posible escapar hacia el infinito. La frontera del agujero negro recibe el nombre de horizonte de sucesos. 

Corresponde a una onda luminosa de choque procedente de la estrella que no consigue partir al...