Premio Nobel de Física 2020

Los galardonados este año fueron tres científicos que se dedicaron a estudiar uno de los objetos más misteriosos del universo, los agujeros negros.

Ellos son: Roger Penrose (izquierda) Reinhard Genzel (centro) Andrea Ghez (derecha)

Uno de ellos Roger Penrose demostró teóricamente que los agujeros negros se pueden formar y describir sus propiedades. Mostró también que son una consecuencia directa de la teoría general de la relatividad. En su interior los agujeros negros esconden una singularidad, una frontera en el que se rompen todas las leyes conocidas de la naturaleza.

Por su parte Andrea Ghez y Reinhard Genzel lideran cada uno un grupo de astrónomos que desde 1990 vienen explorando las órbitas de estrellas en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Ambos grupos descubrieron la presencia de un objeto invisible y con una masa enorme que modifica las órbitas de las estrellas y las obliga a girar. Este este objeto que tendria alrededor de 4 millones de masas solares obliga a las estrellas a girar a velocidades asombrosas. De acuerdo a la teoría actual de la gravedad ese objeto sería un agujero negro.

Cuando una estrella masiva colapsa por los efectos de su propia gravedad forma un agujero negro. Este objeto es tan masivo que puede capturar todo objeto que pasa por su horizonte de eventos (ver figura). Hasta la luz que pasa es capturada y no puede escapar de su atracción. En el borde conocido como horizonte de eventos el tiempo reemplaza al espacio y se dirige sólo hacia adelante (ver figura). El flujo del tiempo traslada todo objeto hacia la singularidad, que se encuentra dentro del agujero negro, donde la densidad es infinita y el tiempo termina.

El cono de luz muestra el paso de los rayos de luz hacia adelante y hacia atrás en el tiempo. Cuando la materia colapsa y se crea el agujero negro los conos de luz que cruzan el horizonte de eventos del agujero negro se dirigen siempre hacia adentro hacia la singularidad. Un observador externo nunca alcanza a ver en realidad a los rayos de luz alcanzando el horizonte de eventos.