El reino de los cielos

En el reciente encuentro de la Sociedad Astronómica en Austin, Texas, se informó sobre la medición de uno de los fenómenos más evasivos de la astronomía contemporánea: un agujero negro. “El objeto celeste tiene una masa 18,000 millones de veces mayor que la del sol y seis veces mayor que lo calculado en mediciones anteriores”, indica la BBC de Londres. ¿Pero cómo ha sido posible medir lo que no se puede ver? Obviamente, la ciencia ha medido muchas cosas que no pueden ser captadas visualmente, pero que de una u otra manera no han escondido sus efectos sobre otros objetos. Sin embargo, en este caso se trata de fenómenos celestes que por definición esconden lo que son y lo que contienen, puesto que ni siquiera la luz puede escapar de su fuerza gravitatoria.

 

Ya en 1783 John Michel teorizaba que si para escapar de la fuerza gravitatoria de la Tierra se requería una velocidad de 11 km/s y para superar la gravedad del Sol era necesario contar con una velocidad de 160 km/s, entonces se esperaría que en estrellas con una cantidad mayor de masa la gravedad sería tan fuerte que ni siquiera la velocidad de la luz podría escapar. Dicho supuesto teórico sería llamado “agujero negro” casi 200 años después, término que fue introducido por el norteamericano John Wheeler en 1967.

 

Teóricamente, al terminarse el helio de las estrellas, el cual es una especie de combustible celeste, la materia que queda colapsa en el interior de la estrella produciendo una gravedad tan intensa que ni un rayo de luz (300 000 km/s) puede escapar. De esa forma se crea un espacio en donde los procesos físicos son completamente desconocidos; naturalmente, asumiendo que estos puedan producirse. Simplemente, se constata una región en el espacio de la cual no se conoce nada; y a la frontera que separa al agujero negro de lo que los astrónomos pueden observar se denomina “horizonte de sucesos”.

 

De manera que no se trata solamente de no poder observarlos visualmente, sino de que estas regiones del espacio, de una densidad casi infinita, esconden las propiedades con las que podrían ser medidas e interpretadas por la física. ¿Cómo saber, entonces, lo que ocurre al otro lado de la “pared”? ¿Cómo dar la mano a una mujer vestida de negro que camina en una sala totalmente oscura?

  Los ojos de la física

Comúnmente asumimos que la ciencia versa sobre aquello que puede constatarse empíricamente, sobre el mundo concreto que se puede pesar y medir. Eso es cierto, pero los métodos con los cuales la física procede a conocer la realidad han sido, curiosamente, entidades que podríamos llamar “ideales” o realidades matemáticas. El propósito era poder ver, o comprender, aquello que no está al alcance de nuestros sentidos inmediatos.

 

Así, por ejemplo, en la historia de la astronomía los físicos llegaron a saber de la existencia de muchos cuerpos celestes, no por haberlos observado directamente, sino por haber apreciado los efectos de estos sobre planetas u otros cuerpos. Uno de los casos más conocidos es la predicción de la existencia de Neptuno. Según el modelo de Newton y Kepler las órbitas de los planetas deberían de tener un determinado tipo de trayectoria; sin embargo, las órbitas de algunos planetas como Saturno, Júpiter o Urano no se comportaban según lo previsto por el modelo. De modo que el inglés John Adams y el francés Urbain Le Verrier, de manera independiente, llegaron a la conclusión de que debería existir un planeta cuya gravedad incidiera en las órbitas de otros planetas. Dicha predicción fue posible a partir de modelos matemáticos; recién en 1846 el alemán Johann Galle descubrió el planeta a menos de un grado de la posición predicha por Adams y Le Verrier.

 

El modo de esta predicción, por lo demás muy simple y clara, ya implica una característica epistémica básica que se extiende a las ciencias en general y que en una realización matemática muchísimo más compleja ha permitido averiguar la masa del agujero negro más grande conocido hasta ahora. El principio es sencillo: cuando es imposible medir un objeto o fenómeno de manera directa, se recurre a los modelos matemáticos, pues estos permiten ir más allá de la física. No es casualidad que los primeros filósofos griegos hayan otorgado a los números una importancia metafísica. Y hasta el presente, ellos hacen posible dar la mano a alguien en una sala completamente oscura.

 

Roce entre desconocidos

Lo que permitió medir la masa del objeto, llamado OJ287, fue el descubrimiento de otro agujero negro que orbitaba alrededor del más grande, movimiento que golpea el disco de materia, haciendo desprender gas caliente de los discos. “Con la confirmación de la naturaleza binaria del sistema, también los astrónomos pudieron realizar mediciones más precisas de la masa del mayor de los agujeros negros”, asegura la BBC.

            Pero el hecho tiene otras repercusiones en las teorías científicas, ya que por primera vez se comprueba en situaciones tan extremas la Teoría de la Relatividad General, teoría que formuló Albert Einstein en 1905 y que después de más de 100 años continúa siendo la pauta en astronomía. ¿Cómo incide conocer los secretos de los cielos, muchos de los cuales yacen a millones de años luz? Por ejemplo, el agujero negro OJ287 está a 3,500 años luz de la tierra, lo cual significa que en el 2008 lo vemos tal como fue hace más de 3,000 mil años. Su aspecto actual es quizá el “horizonte de sucesos” que nos recuerda lo mucho que sabemos y lo mucho que nos falta saber.