Los agujeros negros supermasivos son capaces de devorar violentamente estrellas enteras y deformar el tejido mismo del espacio-tiempo con su masa e influencia gravitacional casi incomprensibles. Su asombroso poder y su naturaleza misteriosa han capturado la imaginación de generaciones de científicos y artistas, desde Albert Einstein hasta Christopher Noland, que han buscado hacer comprensible lo incognoscible a través de sus obras de arte audiovisual e investigaciones innovadoras.
Ahora, un nuevo conjunto de simulaciones por supercomputadora de la NASA está brindando al público la oportunidad de ver de cerca la influencia de estos leviatanes cósmicos que modifican la realidad, mostrándoles cómo sería viajar a través del horizonte de sucesos de un agujero negro supermasivo con una masa el equivalente a 4,3 millones de soles.
“La gente suele preguntar sobre esto, y simular estos procesos difíciles de imaginar me ayuda a conectar las matemáticas de la relatividad con las consecuencias reales en el universo real”, explicó el astrofísico de la NASA Jeremy Schnittman, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard en Greenbelt, Maryland, quien trabajó para crear las visualizaciones. “Así que simulé dos escenarios diferentes, uno en el que una cámara (un sustituto de un atrevido astronauta) simplemente no alcanza el horizonte de sucesos y sale disparada, y otro en el que cruza el límite, sellando su destino”.
Las simulaciones fueron elaboradas por Schnittman y su colega científico de la NASA Brian Powell utilizando la supercomputadora Discover ubicada en el Centro de Simulación Climática de la NASA. Según la agencia, a una computadora portátil normal le habría llevado alrededor de una década realizar esta monumental tarea, pero los 129.000 procesadores de Discover pudieron compilar las visualizaciones en tan solo cinco días, utilizando sólo el 0,3 por ciento de su potencia informática.
La singularidad en el centro de las simulaciones fue creada para tener aproximadamente la misma masa que el monstruoso agujero negro supermasivo que acecha en el corazón de la Vía Láctea, conocido como Sagitario A* (Sgr A*). Como explica Schnittman, el increíble tamaño del agujero negro supermasivo podría beneficiar a los astronautas, ayudándoles a sobrevivir hasta el punto en el que el valiente explorador atraviese el horizonte de sucesos, momento en el que serían destrozados mediante un proceso. conocido como espaguetificación.
“El riesgo de espaguetificación es mucho mayor para los pequeños agujeros negros del orden de la masa de nuestro sol”, dijo Schnittman en un correo electrónico a IGN. “Para ellos, las fuerzas de marea destrozarían cualquier nave espacial normal mucho antes de que alcance el horizonte. Para los agujeros negros supermasivos como Sgr A*, el horizonte es tan grande que se ve y se siente plano, al igual que un barco en el océano no corre el riesgo de “caer sobre el horizonte”, aunque podría caer fácilmente sobre una cascada en un Rio pequeño.”
“Para calcular el punto exacto de espaguetificación, utilizamos la fuerza de un cuerpo humano típico, que probablemente no sobreviviría a más de 10 g de aceleración, por lo que ese es el punto en el que declaramos que la cámara estaba destruida”, continuó el astrofísico de la NASA. . “Para Sgr A*, eso corresponde a sólo el 1% del radio del horizonte de sucesos. En otras palabras, la cámara/astronauta cruza el horizonte y luego sobrevive el 99% del camino hasta la singularidad antes de ser destrozada. O quemado por la intensa radiación, pero esa es una historia para otro día”.
-¿En cuanto a qué vería realmente un explorador intrépido al sumergirse en una de las zonas más oscuras del universo? Bueno, como su nombre lo indica, la singularidad en el centro de cualquier agujero negro es imposible de observar directamente, debido al hecho de que su gravedad impide que incluso la propia luz escape del horizonte de sucesos una vez que lo ha atravesado. Sin embargo, los astrónomos son capaz de observar la masa brillante de material sobrecalentado que rodea un agujero negro, que se asienta en un disco plano a medida que es atraído inexorablemente hacia el horizonte de sucesos.
Las visualizaciones por supercomputadora de la NASA revelan con magnífico detalle cómo la masa de 4,3 millones de soles podría funcionar para deformar radicalmente la luz del disco de acreción plano. Cada simulación comienza con el espectador mirando el agujero negro desde una distancia de alrededor de 400 millones de millas. Desde aquí, ya se puede observar la influencia gravitacional del leviatán cósmico, mientras manipula la luz del disco para enmarcar la parte superior e inferior del horizonte de sucesos, haciéndose eco de la apariencia del agujero negro ‘Gargantúa’ visto en la película Interstellar de Christopher Noland de 2014.
A medida que continúa el viaje, la influencia del agujero negro supermasivo se intensifica para crear un caleidoscopio de líneas de fotones cambiantes, que se vuelven cada vez más delgadas a medida que el futuro astronauta se acerca y pasa a través del horizonte de sucesos.
La NASA ha subido múltiples versiones de las simulaciones a YouTube, incluido un video de YouTube de 360 grados que permite a los espectadores mirar libremente a su alrededor mientras caen en los pozos cósmicos más profundos o, alternativamente, viajar para escapar de la atracción de la singularidad insaciable. Algunos de los vídeos también muestran información sobre la perspectiva de la cámara y cómo los efectos relativistas como la dilatación del tiempo -un fenómeno en el que el tiempo pasa a diferentes velocidades para diferentes observadores dependiendo de dónde se encuentren y de la velocidad a la que viajan- afectaría a una persona a medida que se acercara a la singularidad.
Consulte este artículo de IGN para obtener una explicación de qué es la dilatación del tiempo y cómo podría resultar un dolor de cabeza para los futuros astronautas que exploren estrellas distantes. Para obtener más noticias sobre astronomía, ¿por qué no leer sobre una explosión estelar única en la vida que debería ser visible desde la Tierra a finales de este año, o descubrir cómo millones de jugadores de Borderlands fueron incluidos colectivamente como autores de un estudio científico revisado por pares?
Crédito de la imagen: NASA
Anthony es un colaborador independiente que cubre noticias científicas y de videojuegos para IGN. Tiene más de ocho años de experiencia cubriendo avances de última hora en múltiples campos científicos y no tiene absolutamente ningún tiempo para travesuras. Síguelo en Twitter @BeardConGamer
