Un violento encuentro entre dos galaxias ha sido observado por primera vez, revelando cómo una de ellas lanza una lanza de radiación —un quásar— que altera profundamente a su rival.

De un escrito de Sergio Parra

En lo más remoto del universo, donde la luz viaja más de once mil millones de años antes de llegar a nosotros, se libra una batalla titánica.

Dos galaxias cargan una contra la otra a velocidades de vértigo —más de 500 km por segundo—, chocando y retrocediendo una y otra vez en un ciclo de colisión y repliegue.

Pero esta contienda no es equitativa.

Una de ellas ha desenvainado un arma desleal: un quásar, esa brillante y devastadora fuente de energía nacida del corazón de un agujero negro super masivo.

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El estudio, publicado en la revista Nature, presenta este encuentro como "la justa cósmica", según lo describe el astrofísico Pasquier Noterdaeme, del Instituto de Astrofísica

Mientras las dos galaxias se funden en una danza violenta, el quásar de una de ellas atraviesa a su compañera con una lanza de radiación tan intensa que altera su estructura interna y frena su capacidad para crear nuevas estrellas.

Esta simulación cósmica revela cómo crecen los agujeros negros

Esta simulación cósmica revela cómo crecen los agujeros negros

Los quásares, núcleos luminosos de galaxias distantes alimentados por agujeros negros insaciables, fueron mucho más comunes durante la infancia del universo.

Para observar estas reliquias del pasado, los astrónomos deben asomarse a las profundidades del tiempo, y eso es precisamente lo que han hecho con los poderosos instrumentos del Observatorio Europeo Austral: el telescopio VLT y el radiotelescopio ALMA, ambos emplazados en el desierto de Atacama, Chile.

La luz de esta escena de batalla cósmica ha viajado desde una era en la que el universo tenía solo el 18% de su edad actual.

Pero lo verdaderamente innovador de esta observación no es solo la violencia del encuentro, sino su efecto tangible: por primera vez, los científicos han detectado cómo la radiación de un quásar interfiere directamente con las nubes de gas de una galaxia aparentemente común.

"Solo quedan los núcleos más densos y pequeños, probablemente incapaces de generar nuevas estrellas", explica Sergei Balashev, coautor del estudio

Este proceso convierte a la galaxia afectada en una víctima estéril, privada de sus viveros estelares. Pero al mismo tiempo, el agresor también se transforma.Se convertirán en agujeros negros?

í, las ecuaciones de Einstein predijeron los agujeros negros, pero él nunca lo creyó

A pesar de que sus ecuaciones de la Relatividad decían lo contrario, Einstein siempre se mostró escéptico sobre la existencia de los agujeros negros.

Todos tenemos derecho a equivocarnos. Incluso la mente más brillante de todo el siglo XX puede tropezar con sus propias ideas. Y sí, hablamos de Albert Einstein, el hombre que reformuló por completo nuestra visión del universo y que sentó las bases teóricas que predijeron la existencia de los agujeros negros.

Pues bien, a pesar de ello, él mismo nunca llegó a creer del todo que esos objetos tan extremos pudieran existir realmente.

Irónico, ¿no crees? Hoy no tenemos ninguna duda de que los agujeros negros sean reales: los estudiamos, los detectamos e incluso los hemos fotografiado.

Sin embargo, durante décadas, fueron simplemente una idea sospechosa, casi diríamos que escandalosa. Y, sorprendentemente, Einstein fue uno de sus grandes escépticos.

Esta simulación cósmica revela cómo crecen los agujeros negros

Esta simulación cósmica revela cómo crecen los agujeros negros

En el año 1915, Einstein presentó su teoría de la Relatividad General, una obra maestra que transformaba la noción clásica de gravedad y la cambiaba por una visión más elegante y profunda: la gravedad era, en realidad, una curvatura del espacio-tiempo provocada por la masa y la energía.

Para entenderlo mejor, puedes imaginar que el espacio-tiempo es como una especie de sábana estirada.

Si sobre ella colocamos una bola pesada, esta deformará la tela, y si posteriormente hacemos rodar una canica cerca, ésta caerá hacia el hoyo generado por la bola.

Pues bien, según Einstein, así funcionaba la gravedad en el universo: los planetas no estaban "atados" con una cuerda invisible al Sol, sino que se deslizaban por esa curvatura que generaba la estrella.

Se trataba de un nuevo marco teórico, algo que no solo explicaba de forma muy precisa todos aquellos fenómenos que las leyes de Newton no podían abarcar, sino que además abría la posibilidad de que existieran algunas regiones en la que la curvatura fuera tan extrema que nada pudiera escapar de ella.

Aunque, la verdad sea dicha, en aquel momento, Einstein no estaba muy interesado en explorar ese "lado oscuro" de su teoría.

C Carreau

Tan solo unos meses después de que Einstein publicara su teoría, el físico alemán Karl Schwarzschild encontró una solución exacta a sus ecuaciones.

Y lo más curioso de todo es que lo hizo al mismo tiempo que servía en el frente durante la Primera Guerra Mundial.

Su solución, además de describir perfectamente el campo gravitacional alrededor de una esfera estática, tenía un detalle especial: afirmaba que si la masa era lo suficientemente grande y compacta, el tiempo y el espacio colapsarían.

Justamente, esa frontera invisible definida por Schwarzschild pasaría, posteriormente, a conocerse como "horizonte de sucesos", y el objeto resultante, como agujero negro. Y, aunque él no llegó nunca a usar esos términos, lo tenía muy claro: bajo ciertas condiciones, el espacio-tiempo podría deformarse tanto que se formaría una especie de pozo sin fondo.Sin embargo, Einstein no lo veía tan claro. Sí conocía la solución de Schwarzschild, y sí la valoraba desde el punto de vista matemático; pero no la tomaba como una descripción realista.

Para él, esos resultados tan extremos no podían ser otra cosa que anomalías, cosas que surgían de hacer suposiciones idealizadas, como masas que eran perfectamente esféricas o simetrías totales.

Es decir, idealidades que no eran posibles en la realidad que conocemos.

Durante los años 30, a medida que otros físicos comenzaban a explorar las implicaciones del colapso gravitacional, es decir, lo que ocurre a una estrella cuando agota su combustible, Einstein decidió que era el momento de intervenir.

Así, en 1939 publicó un artículo junto a su colaborador Nathan Rosen en el que trataba de demostrar que los agujeros negros no podían formarse, ya que entonces la materia no colapsaría indefinidamente, sino que habría un límite que detendría el proceso.

La verdad es que, a pesar de que su argumento no era del todo sólido, llevaba el peso del nombre de Einstein.

Por tanto, durante mucho tiempo, un gran número de científicos compartieron ese escepticismo.

A fin de cuentas, era muy difícil imaginar un lugar donde el tiempo se detiene, donde la luz no puede escapar y donde las leyes de la física se rompen.

De esa forma, durante varias décadas, la idea del agujero negro estuvo en el limbo del recelo.

Era una predicción matemática sin confirmación experimental, pero en los años 60 y 70, el panorama empezó a cambiar.

Físicos como Roger Penrose o el mismísimo Stephen Hawking demostraron que, bajo condiciones generales, el colapso era inevitable y que los agujeros negros –también llamadas singularidades– no eran elementos raros, sino consecuencias directas de la relatividad general.

Y el tiempo les dio la razón rápidamente: los telescopios comenzaron a encontrar indicios.

Estrellas que orbitaban "algo invisible", emisiones de rayos X provenientes de regiones compactas, distorsiones gravitacionales inexplicables… Finalmente, en 2015 se detectaron las ondas gravitacionales producidas por la fusión de dos agujeros negros.

Y en 2019, ¡llegó la fotografía histórica de la primera imagen real de un agujero negro!

Historias del cosmos que los investigadores y Científicos nos descubren para enriquecer nuestro conocimiento.

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