Detección de un vórtice gravitatorio en torno a un agujero negro

El observatorio espacial XMM-Newton de rayos X, de la Agencia Espacial Europea, ha demostrado la existencia de un vórtice gravitatorio alrededor de un agujero negro. El descubrimiento, al que ha contribuido también la misión NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) de la NASA, resuelve un misterio que ha desconcertado a los astrónomos durante más de 30 años, y les permitirá cartografiar el comportamiento de la materia muy cerca de los agujeros negros. Podría también abrir la puerta a futuras investigaciones sobre la relatividad general de Albert Einstein.

La materia que cae en un agujero negro se calienta a medida que se precipita hacia su final. Antes de que pase al interior del agujero negro y que quede fuera de la vista para siempre, puede alcanzar millones de grados. A esa temperatura, lanza rayos X hacia el espacio.

En la década de 1980, los astrónomos que usaron los primeros telescopios de rayos X descubrieron que los que proceden de agujeros negros de masa estelar en nuestra galaxia se comportan produciendo un centelleo. Los cambios siguen un patrón dado. Cuando empieza el titileo, la disminución y el aumento del brillo pueden necesitar 10 segundos para completarse. A medida que pasan los días, las semanas y los meses, el período se acorta hasta que la oscilación se produce 10 veces por segundo. Después, el centelleo se detiene del todo.

El fenómeno fue reconocido inmediatamente como algo fascinante porque procede de las inmediaciones de un agujero negro. Durante la década de 1990, los astrónomos habían empezado a sospechar que las oscilaciones estaban asociadas con un efecto gravitatorio predicho por la relatividad general de Einstein: que un objeto masivo en rotación creará una especie de vórtice gravitatorio con efectos en su zona de influencia que serán tanto más evidentes como mayor sea la masa del cuerpo.

En 2004, la NASA lanzó el satélite Gravity Probe B para medir este efecto alrededor de la Tierra. Después de un minucioso análisis, los científicos confirmaron que el vehículo, si perdurase lo suficiente, atravesaría un ciclo completo de precesión una vez cada 33 millones de años.

Alrededor de un agujero negro, sin embargo, el efecto debe ser mucho más evidente debido al campo gravitatorio más intenso. El ciclo de precesión debe durar apenas unos segundos o menos. Esta previsión coincide tanto con los períodos de la citada anomalía detectada en las inmediaciones de agujeros negros que los astrónomos empezaron a sospechar que estaban detectando casos reales del fenómeno predicho por la teoría.

Esto se ha confirmado en la nueva investigación llevada a cabo por el equipo de Adam Ingram, de la Universidad de Ámsterdam en los Países Bajos.

El fenómeno es comparable a lo que ocurre cuando hacemos girar una cuchara parcialmente hundida en una masa de miel, tal como apunta Ingram. Imaginemos que la miel es el espacio y que cualquier cosa incrustada en ella será “arrastrada” con la miel por acción de la cuchara (el agujero negro).

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