Pero, ¿qué es exactamente un "horizonte de Sucesos"?

El 'horizonte de sucesos de un agujero negro' está vinculado a la velocidad de escape del objeto, la velocidad que uno tendría que superar para escapar de la atracción gravitacional del agujero negro. 

 

Cuanto más se acercara alguien a un agujero negro, mayor sería la velocidad que necesitarían para escapar de esa gravedad masiva.

El horizonte de eventos es el umbral alrededor del agujero negro donde la velocidad de escape supera la velocidad de la luz.

Según la teoría de la relatividad especial de Einstein, nada puede viajar más rápido a través del espacio que la velocidad de la luz. Esto significa que el horizonte de eventos de un agujero negro es esencialmente el punto desde el cual nada puede regresar.

 

El nombre se refiere a la imposibilidad de presenciar cualquier evento que tenga lugar dentro de ese borde, el horizonte más allá del cual uno no puede ver.

"El horizonte de eventos es el último muro de la prisión: uno puede entrar pero nunca salir", dijo a Space.com Avi Loeb, catedrática de astronomía en la Universidad de Harvard.

Cuando un elemento se acerca a un horizonte de eventos, un testigo vería que la imagen del elemento se enrojecía y se atenuaba a medida que la gravedad distorsionaba la luz proveniente de ese elemento.

 

En el horizonte de eventos, esta imagen se desvanecería efectivamente a la invisibilidad. 

Dentro del horizonte de eventos, uno podría encontrar la singularidad del agujero negro, donde investigaciones anteriores sugieren que toda la masa del objeto se ha colapsado en una extensión infinitamente densa.

 

Esto significa que el tejido del espacio y el tiempo en torno a la singularidad también se ha curvado en un grado infinito, por lo que las leyes de la física tal como las conocemos actualmente se rompen.

"El horizonte de eventos nos protege de la física desconocida acerca de una singularidad", dijo Loeb.

El tamaño de un horizonte de eventos depende de la masa del agujero negro:

• Si la Tierra se comprimiera hasta convertirse en un agujero negro, tendría un diámetro de aproximadamente 0,69 pulgadas (17,4 milímetros), un poco más pequeño que una moneda de diez centavos.

   

• si el sol se convirtiera en un agujero negro, tendría aproximadamente 3.62 millas (5.84 kilómetros) de ancho, aproximadamente del tamaño de un pueblo o ciudad

Los agujeros negros supermasivos que observa el Telescopio Horizon de Eventos son mucho más grandes:

• Sagitario A* , en el centro de la Vía Láctea, es aproximadamente 4,3 millones de veces la masa de nuestro sol y tiene un diámetro de alrededor de 7,9 millones de millas (12,7 millones de km)

   

• M87* en el corazón de la galaxia Virgo A tiene aproximadamente 6 billones de masas solares y 11 billones de millas (17.7 billones de kilómetros) de ancho.

La fuerza del tirón gravitacional de un agujero negro depende de la distancia a la que se encuentre: cuanto más cerca esté, más poderoso será el tirón.

 

Pero los efectos de esta gravedad en un visitante diferirían dependiendo de la masa del agujero negro. Si caes hacia un agujero negro relativamente pequeño unas cuantas veces la masa del sol, por ejemplo, te separarás y estirarás en un proceso conocido como espaguetización, muriendo antes de llegar al horizonte de sucesos. 

Sin embargo, si cayeras hacia un agujero negro supermasivo de millones a miles de millones de veces la masa del sol,

"no sentirías tales fuerzas en un grado significativo", dijo Loeb.

No moriría espagueteado antes de cruzar el horizonte de sucesos (aunque muchos otros peligros alrededor de un agujero negro podrían matarte antes de llegar a ese punto). 

Los agujeros negros probablemente giran porque las estrellas de las que generalmente se originan también giran y porque la materia que tragan giraba en espirales antes de caer dentro.

 

Los hallazgos recientes sugieren que los agujeros negros pueden rotar a velocidades superiores al 90 por ciento de la luz, dijo Loeb. 

 

 

 

 

 

 

Anteriormente, el modelo más básico de los agujeros negros asumía que no giraban, por lo que se suponía que sus singularidades eran puntos. 

 

Pero como los agujeros negros generalmente giran, los modelos actuales sugieren que sus singularidades son anillos infinitamente delgados.

 

Esto lleva a los horizontes de eventos de los agujeros negros giratorios, también conocidos como agujeros negros de Kerr, a aparecer oblongos, aplastados en los polos y abultados en sus ecuadores. 

 

El horizonte de eventos de un agujero negro rotatorio se separa en un horizonte exterior y un horizonte interior.

• El horizonte de eventos externo de tal objeto actúa como un punto de no retorno, al igual que el horizonte de eventos de un agujero negro no rotatorio.

   

• El horizonte de eventos interno de un agujero negro rotatorio, también conocido como el horizonte de Cauchy, es extraño. Más allá de ese umbral, la causa ya no necesariamente precede al efecto, el pasado ya no necesariamente determina el futuro, y el viaje en el tiempo puede ser posible.

(En un agujero negro no rotatorio, también conocido como agujero negro o métrica de Schwarzschild, los horizontes interno y externo coinciden). 

 

Un agujero negro rotatorio también obliga a la estructura del espacio-tiempo a su alrededor a que rote con él, un fenómeno conocido como arrastre de cuadros* o el efecto Lense-Thirring.

 

* El 'arrastre de cuadros' es un efecto en el espacio-tiempo , predicha por Einstein en la  teoría general de la relatividad , que se debe a las distribuciones estacionarias no estáticos de masa-energía . 

 

Un campo estacionario es uno que está en un estado estable, pero las masas que causan ese campo pueden ser no estáticas, por ejemplo, rotativas. Generalmente, el tema de los efectos causados por las corrientes de masa-energía se conoce como gravitomagnetismo , en analogía con el electromagnetismo clásico .

 

El primer efecto de arrastre de cuadros fue derivado en 1918, en el marco de la relatividad general, por los físicos austriacos Josef Lense y Hans Thirring , y también se conoce como el efecto Lense-Thirring . Se predijo que la rotación de un objeto masivo distorsionaría la métrica del espacio-tiempo , haciendo que la órbita de una partícula de prueba cerca del movimiento de precesión . 

 

Esto no ocurre en la mecánica newtoniana para la cual el campo gravitatorio de un cuerpo depende solo de su masa, no de su rotación. El efecto Lense - Thirring es muy pequeño: aproximadamente una parte en unos pocos trillones. Para detectarlo, es necesario examinar un objeto muy masivo o construir un instrumento que sea muy sensible.

 

En 2015, se formularon nuevas extensiones relativistas generales de las leyes de rotación newtoniana para describir el arrastre geométrico de los marcos que incorpora un efecto antidragging recientemente descubierto.

 

 

El arrastre de cuadros también se ve alrededor de otros cuerpos masivos, incluida la Tierra. 

El arrastre de cuadros crea un remolino cósmico conocido como ergosfera, que se produce fuera del horizonte de eventos exterior de un agujero negro rotatorio. 

 

Cualquier objeto dentro de la ergosfera se ve obligado a moverse en la misma dirección en la que rota el agujero negro.

 

La materia que cae en la ergosfera puede obtener la velocidad suficiente para escapar de la atracción gravitacional del agujero negro, llevando algo de la energía del agujero negro con él. De esta manera, los agujeros negros pueden tener efectos poderosos en su entorno. 

La rotación también puede hacer que los agujeros negros sean más efectivos para convertir cualquier materia que caiga en energía.

 

Un agujero negro no rotatorio convertiría alrededor de 5.7 por ciento de la masa de un objeto en caida, en energía, siguiendo la famosa ecuación de Einstein,

E = mc²

En contraste, un agujero negro rotatorio podría convertir hasta un 42 por ciento de la masa de un objeto en energía, según los científicos.

"Esto tiene implicaciones importantes para los entornos alrededor de los agujeros negros", dijo Loeb.

 

"La cantidad de energía de los agujeros negros supermasivos en los centros de prácticamente todas las galaxias grandes puede influir significativamente en la evolución de esas galaxias".

Trabajos recientes han alterado enormemente la visión convencional de los agujeros negros.

 

En 2012, los físicos sugirieron que cualquier cosa que caiga hacia un agujero negro podría encontrarse con "cortafuegos" en o cerca del horizonte de sucesos que incineraría cualquier materia que caiga.

 

Esto se debe a que cuando las partículas chocan, pueden conectarse de manera invisible a través de un enlace llamado entrelazamiento, y los agujeros negros podrían romper dichos enlaces, liberando increíbles cantidades de energía. 

Sin embargo, otra investigación que busca unir la relatividad general, que puede explicar la naturaleza de la gravedad, con la mecánica cuántica, que puede describir el comportamiento de todas las partículas conocidas, sugiere que los cortafuegos pudieran no existir, porque los horizontes de sucesos en sí pudieran no existir.

 

Algunos físicos sugieren que, en lugar de los abismos de los que nada puede regresar, lo que actualmente consideramos como agujeros negros puede ser en realidad una gama de objetos similares a agujeros negros que carecen de horizontes de eventos, como los llamados ovillos, dijo Loeb. 

Al tomar imágenes de los bordes de los agujeros negros, el telescopio Event Horizon puede ayudar a los científicos a analizar las formas y comportamientos de los horizontes de eventos.

"Podemos usar estas imágenes para restringir cualquier teoría sobre la estructura de los agujeros negros", dijo Loeb.

 

"De hecho, la especulación ovillo, donde el horizonte de eventos no es un límite definido, sino que es más bien borroso, podría probarse con imágenes del Telescopio del horizonte de eventos".