Agujeros negros dan a Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez el premio Nobel de Física

El Nobel de Física a Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez es "absolutamente merecido" porque tanto los descubrimientos teóricos del primero, como las observaciones astronómicas de los segundos son fundamentales para la comprensión de los agujeros negros y la evidencia de su existencia.

Así lo señaló a Efe Roberto Emparan, físico e investigador del Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona, para quien los agujeros negros son los laboratorios perfectos donde estudiar los límites de la naturaleza y descubrir qué hay más allá de lo ahora conocido.

Emparan detalló que en los años sesenta, Penrose, uno de los principales físicos teóricos de nuestro tiempo, demostró que la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein predice la formación de "singularidades" en el colapso de estrellas muy masivas. 

Estas singularidades se esconden en el interior de los agujeros negros y el trabajo de Penrose fue esencial para que los físicos teóricos concluyesen que estos han de ser objetos que existan en nuestro universo.

Por su parte, -añadió- Ghez y Genzel son astrónomos que han dirigido equipos independientes que demostraron que en el centro de nuestra galaxia reside un agujero negro supermasivo, con una masa equivalente a la de cuatro millones de soles. 

Para explicar sus trabajos Emparan se preguntó: ¿cómo se puede descubrir la presencia de un objeto absolutamente oscuro? En este caso lo hicieron a través del "tirón gravitatorio" que provoca un objeto tan masivo y compacto. 

Y ¿cómo podrías descubrir al hombre invisible en una sala llena de gente? Si vieses que hay un grupo de personas que están siendo zarandeadas de forma fuerte en torno a un punto en el que no ves a nadie, podrías inferir que ahí está ese hombre invisible que buscas.

"Ghez y Genzel han realizado observaciones de estrellas en el centro de la galaxia que están siendo atraídas y orbitan en torno a un punto en el que no hay nada que emita luz. En ese punto hay un objeto muy pequeño, muy masivo y no luminoso, para el que la principal (ya casi única) explicación que tenemos es que sea un agujero negro supermasivo".

Según este investigador, los agujeros negros son objetos absolutos, pozos inescrutables, absolutamente oscuros, de los que nada, ni siquiera la luz, puede escapar, y tienen misterio: "no podemos ver lo que hay en su interior a menos que nos arriesguemos a lanzarnos a ellos". 

En su presencia, el tiempo se distorsiona de forma casi inimaginable, lo que da ideas sorprendentes para la ciencia-ficción (película "Interstellar"), y para los físicos profesionales los agujeros negros son los lugares donde las leyes del universo se llevan a sus límites, donde nuestras nociones de espacio y tiempo se alteran de forma radical. 

Sin embargo, aún hay preguntas sin resolver. ¿Qué sucede con lo que cae a un agujero negro? ¿Se pierde para siempre, o puede reaparecer de forma inesperada, quizás irreconocible? Estas son preguntas para las que todavía no tenemos respuesta; "son por tanto los laboratorios perfectos donde estudiar los límites de la naturaleza y descubrir qué hay más allá de lo ahora conocido". 

Agujeros negros, secreto más oscuro del universo

El Nobel de Física reconoció este martes al británico Roger Penrose, el alemán Reinhard Genzel y la estadounidense Andrea Ghez por sus descubrimientos relacionados con los agujeros negros, el "secreto más oscuro del universo", según la Real Academia de las Ciencias sueca, institución que otorga cada año el galardón.

A Penrose se le distingue por mostrar que la Teoría General de la Relatividad, formulada por Albert Einstein, implica la formación de estos "exóticos" fenómenos, mientras que a sus dos colegas se les premia por el hallazgo de un objeto compacto y supermasivo en el centro de nuestra galaxia.

La demostración de Penrose es considerada una de las principales contribuciones a la Teoría de la Relatividad, además de servir de guía para una nueva teoría de la gravedad cuántica; el trabajo pionero de Genzel y Ghez abrió el camino a nuevas generaciones de test más precisos de las formulaciones de Einstein y sus predicciones, resalta la Real Academia sueca.

Aunque la idea de la existencia de "estrellas oscuras" se remonta a finales del siglo XVIII, la primera descripción teórica de lo que ahora se conoce como agujero negro apareció pocas semanas después de que Einstein publicara su teoría en 1915 y los primeros cálculos del colapso de una estrella masiva los hizo Robert Oppenheimer en la década de 1930.

La cuestión de la existencia de los agujeros negros resurgió en los años sesenta con el descubrimiento de los cuásares, los objetos más brillantes del universo, algunos de los cuales emitieron ya sus radiaciones en los inicios del universo, lo que planteaba dudas sobre el origen de este y apuntaba como única posibilidad a la materia absorbida por un agujero negro.

Obsesionado por la formación de esos fenómenos, Penrose recurrió a métodos matemáticos ingeniosos como las superficies atrapadas, que fuerzan a todos los rayos a apuntar a un centro, independientemente de si la superficie se dobla hacia afuera o hacia adentro.

Usando esta herramienta matemática el científico británico pudo probar que un agujero negro siempre oculta una singularidad, un límite donde tiempo y espacio terminan, además de desarrollar un concepto central en la demostración del teorema de la singularidad.

OBSERVACIONES DESDE TELESCOPIOS EN CHILE

Tres décadas después, Genzel y Ghez confirmaron las sospechas sobre la existencia de un agujero negro en el centro de la Vía Láctea, en la región conocida como Sagitario A, liderando dos proyectos paralelos con supertelescopios.

Genzel y su equipo lo hicieron desde Chile, primero en la zona montañosa de La Silla, luego en la del Paranal; el de Ghez, desde el observatorio Keck, en la montaña hawaiana de Mauna Kea.

Las mediciones de ambos grupos coincidieron en probar la existencia de un objeto extremadamente pesado e invisible que arrastraba las estrellas y las hacía moverse a velocidades de vértigo y proporcionaron "la evidencia más convincente" de que hay un agujero negro "supermasivo" en el centro de nuestra galaxia.

Los hallazgos de Penrose, Genzel y Ghez revolucionaron el estudio de objetos compactos y masivos, pero estos plantean todavía muchas preguntas sobre su estructura interna y sobre cómo probar la teoría de la gravedad en condiciones extremas en la proximidad de un agujero negro, señaló el presidente del Comité Nobel de Física, David Haviland, al presentar el premio.

Penrose recibirá la mitad de la dotación de 10 millones de coronas suecas (1.1 millones de dólares), mientras que Genzel y Ghez se dividirán a partes iguales el resto.

Los tres suceden en el palmarés del galardón al canadiense-estadounidense James Peebles y los suizos Michel Mayor y Didier Queloz, premiados el año pasado por sus descubrimientos teóricos en cosmología física y el primer hallazgo de un planeta en órbita alrededor de una estrella similar al Sol fuera de nuestro sistema (exoplaneta).

Penrose (Colchester, Reino Unido, 1931) se doctoró en geometría algebraica por la Universidad de Cambridge y ejerce en la actualidad en la de Oxford.

Genzel (Bad Homburg vor der Höhe, Alemania; 1952) se formó en Bonn, dirigió luego el departamento de Física Extraterrestre del prestigioso Instituto Max Planck y enseña ahora en la Universidad de California.

CUARTA MUJER EN GANAR EL PREMIO DE FÍSICA

Ghez (Nueva York, 1965) es catedrática de Astronomía en la Universidad de California, donde ejerce la docencia,

La científica estadounidense se convirtió hoy en la cuarta mujer en ganar el Nobel de Física, algo que recibió con "emoción", asumiendo la "responsabilidad" que conlleva y esperando que sirva para "inspirar" a más mujeres jóvenes para que se interesen por este campo de la ciencia, según reveló en conversación telefónica durante la rueda de prensa de presentación en Estocolmo.

La ronda de ganadores de los Nobel, inaugurada ayer con el de Medicina, continuará mañana con el de Química, al que seguirán en los próximos días, por este orden, los de Literatura, de la Paz y Economía.

Tanto los anuncios de los premios como la entrega de esta edición de los Nobel es en formato reducido por la pandemia del coronavirus.