Estamos llenos de hoyos negros
( Publicado en Revista Creces, Septiembre 1996 )
Si a un astrónomo se le pregunta que es un hoyo negro, responderá que es una región del espacio de la cual nada ni siquiera la luz puede escapar, debido a la enorme intensidad de la gravedad que alcanzan. Si le preguntamos porque existen o como se forman, dirá que son el resultado de la condensación de una estrella más masiva que el sol, que ha agotado su combustible, por lo que se han enfriado y contraído. Dirán además, que por esta tremenda fuerza gravitacional que generan, succionan la materia como una verdadera aspiradora astronómica. Nadie los ha visto, ni nadie se ha caído en ellos, pero los astrónomos tienen razones para creer en su existencia.
Como siempre están apareciendo hipótesis nuevas ahora, un astrónomo, Mike Hawkins del Observatorio Real de Edimburgo, aparece con una nueva teoría, afirmando que los hoyos negros se han formado antes que las estrellas y que el Universo estaría lleno de pequeños hoyos negros (New Scientist, Junio 08 de 1996, p. 32). Algunos creen que se le pasó la mano con su audaz hipótesis, y otros creen que puede tener razón. Según este astrónomo, ello se habría formado inmediatamente después del Big Bang (la gran explosión que habría dado origen al Universo). El hoyo negro más cercano estaría a una distancia de treinta años luz, una nada en términos astronómicos.
Su hipótesis no proviene del estudio de los hoyos negros sino que por el contrario, de la cuidadosa observación de los cuerpos más brillantes, como son los quasares. Estos son los objetos que más brillan en el Universo, alcanzando una intensidad luminosa superior a cientos de galaxias normales. Ellos generan toda su energía, ocupando sólo un espacio semejante al de nuestro sistema solar. Algunos astrónomos piensan que su energía se genera en verdaderos hoyos negros supermasivos, tan pesados como miles de millones de Soles. La luz provendría de los "discos de acrecentamiento" de gas que se han calentado a medida que se arremolina alrededor de este super hoyo negro, hasta alcanzar miles de millones de grados de temperatura.
Los quasares se descubrieron en el año 1963, y por su paciente observación, los astrónomos han comprobado que su brillantez fluctúa. En algunos quasares la luz varía entre períodos cortos de tiempo (meses o años). Ellos creen que estas fluctuaciones cortas son debidas a variaciones del disco de acrecentamiento, que tal vez son causadas porque alguna estrella proveniente de alguna galaxia cercana choca con el disco produciendo "manchas de mayor calor". Sin embargo, otras veces los quasares varían su brillantez en períodos más prolongado y con fluctuaciones de luz mucho más intensa (cada 5 o 10 años). La verdad es que no se sabe porque suceden estas variaciones, pero muchos astrónomos creen que estas últimas son debidas a cambios intrínsecos del mismo quasar, cuyas causas aún no se explican.
Otra interpretación de las fluctuaciones
Hawkins sugiere que estas variaciones más distanciadas no son propias de los quasares, sino que serían debidas a una ilusión óptica, por lo que cuerpos muy masivos se atravesarían entre los quasares y la Tierra. Estos serían pequeños hoyos negros que se habrían formado durante el big bang (fig. 2). Ellos actuarían como lentes convergentes, que temporalmente potenciarían la luz proveniente del quasar. Estos lentes potenciando todas las longitudes de ondas de la luz proveniente del quasar explicarían la variación de la intensidad luminosa pero no el color. Para que esto sucediera, estos verdaderos lentes deberían cruzarse a una distancia relativamente cercana a nosotros. Según Hawkins, estos objetos que se cruzarían, deberían tener la masa más o menos aproximada a la del planeta Júpiter.
Todo esto llevaría a otra conclusión. Si esto sucede continuamente con los cientos de quasares detectados, ello significaría que en el Universo debería existir una cantidad enorme de estos cuerpos, ya que continuamente se estarían cruzando entre los quasares y nuestro punto de observación. Dicho de otro modo, ello debería constituir la mayoría de la masa del Universo, muy superior a la masa de todas las galaxias que podemos ver en él.
Si todo esto fuera cierto, el Universo tendría una "masa crítica", suficiente para que un buen día se detenga su expansión y comience a colapsarse, terminando en un "Gran Choque" o gran contracción. Estos objetos también explicarían la identidad de la materia obscura que todos los astrónomos buscan.
como se habrían formado
Estos objetos del tamaño del planeta Júpiter serían hoyos negros, que se habrían formado en el primer momento de la creación. Para muchos astrónomos la idea parece absurda, ya que se había aceptado que los hoyos negros se formaban sólo de la condensación de estrellas masivas. Según ellos, esto sucede sólo con las estrellas tan masivas como el Sol. Les parece inconcebible que se pueda formar a partir de una masa tan pequeña como el planeta Júpiter.
Algunos teóricos que apoyan a Hawkins, estos serían hoyos negros distintos, que se habrían formado dentro de la furia del Big Bang. En esas condiciones se podría haber condensado masa como para formar estos mini hoyos negros. Según David Schramm y Matt Crawford de la Universidad de Chicago, creen que las condiciones apropiadas para su formación habrían ocurrido en la primera millonésima de segundo después del Big Bang. En ese momento el Universo habría sido una sopa muy caliente de quartz libres.
Un momento más tarde se habría desencadenado la fuerza nuclear fuerte como para unir los quartz en protones y neutrones. Durante esta transición, la densidad de ciertas regiones de la bola de fuego habría sido enorme, y quizás suficiente como para se formaran hoyos negros espontáneos.
Efectivamente, en ese momento la densidad habría sido la adecuada para ello, de acuerdo a los resultados numéricos de como se comportan los quartz. Eso si que la densidad alcanzada como para que se formaran hoyos negros, habría dependido de la cantidad de turbulencia que existía en ese momento. En el hecho, un equipo de astrofísicos japoneses liderados por Y. Iwasaka de la Universidad de Tukuba en Osaka, publicó en el año 1995 un estudio, señalando que la turbulencia en ese momento debió ser lo suficientemente alta como para que se formarán hoyos negros (Nuclear Physics B., vol. PS42, p. 499, 1995).
En fin, la teoría parece interesante, pero como muchas otras teorías de los astrónomos y físicos teóricos, continuará siendo discutida con argumentos a favor y con argumentos en contra. Por lo menos hasta ahora casi todos creen que realmente existen los hoyos negros y que hubo una gran explosión.