El superordenador más potente del mundo simula lo que pasaría si te cayeses dentro de un agujero negro

Un equipo de astrofísicos ha logrado crear la simulación más precisa y completa hasta la fecha de la acreción (el proceso a través del cual devora materia de su entorno) de un agujero negro; para ello, necesitaron del inmenso poder de Frontier y Aurora, dos de los superordenadores más potentes del planeta, y de un nuevo algoritmo que por primera vez trata la radiación tal y como dicta la teoría de la relatividad general de Einstein.

Este hito computacional permite "observar" a través de la simulación fenómenos que los telescopios no pueden captar con detalle y proporciona datos clave para entender qué le sucedería a la materia, o a un hipotético astronauta, si se precipitase más allá del horizonte de sucesos de uno de estos cuerpos.

Un logro computacional sin precedentes

La simulación, desarrollada por investigadores del Instituto de Estudios Avanzados y del Centro de Astrofísica Computacional del Flatiron Institute, se centra en agujeros negros de masa estelar (aquellos que tienen aproximadamente diez veces la masa de nuestro Sol).

El avance fundamental nace de un cambio en el tratamiento de la radiación, es decir, en el entorno de un agujero negro, la materia del disco de acreción llega a los millones de grados Celsius, emitiendo una intensísima radiación que a su vez interactúa con el propio material que cae en su órbita.

Los modelos anteriores simplificaban esta radiación, tratándola como un fluido, lo cual distorsiona los resultados, el algoritmo utilizado para este experimento resuelve por primera vez las complejas ecuaciones de la relatividad general que describen cómo se mueve y comporta la luz en este entorno deformado por la gravedad extrema.

"Es la primera vez que podemos ver qué sucede cuando los procesos físicos más importantes en la acreción de un agujero negro se incluyen con precisión", explicó el autor principal del estudio, Lizhong Zhang. "Lo más emocionante es que nuestras simulaciones ahora reproducen comportamientos notablemente consistentes con los sistemas de agujeros negros que vemos en el cielo".

Entonces, ¿qué pasaría si una persona, o cualquier objeto, cayera en uno?

En un agujero negro de masa estelar (relativamente pequeño), la gravedad que tiraría de los pies de nuestro sujeto sería incomparablemente mayor que la que tira de la cabeza, estirando el cuerpo de forma longitudinal y comprimiéndolo horizontalmente en un proceso que los físicos llaman, con algo de humor, espaguetificación, cabe destacar que este proceso ocurriría mucho antes de alcanzar el horizonte de sucesos.

En un agujero negro supermasivo, como el que hay en el centro de nuestra galaxia, la gravedad es igual de intensa, pero el horizonte de sucesos está mucho más lejos del centro, esto significa que las fuerzas de marea en el horizonte son menos extremas, y un astronauta teóricamente podría cruzar el horizonte de sucesos sin ser inmediatamente destrozado, sin embargo, una vez dentro, no hay vuelta atrás; toda trayectoria posible en el espacio-tiempo conduce inexorablemente hacia la singularidad, el punto central de densidad infinita donde las leyes de la física que conocemos dejan de funcionar.

Lo que sucede en una vez te adentras en la singularidad es uno de los mayores misterios de la física moderna, y resolverlo probablemente requerirá una teoría cuántica de la gravedad que redefina todo lo que sabemos sobre el universo.

Cabe destacar que estas nuevas simulaciones no modelan directamente el destino de nuestro desafortunado astronauta, pero revelan con una precisión sin precedentes el comportamiento caótico del disco de acreción de estos elementos espaciales, dándonos detalles hasta ahora desconocidos del violentísimo entorno que rodea a estos monstruos gravitatorios, aun así, no tiene pinta de que sea muy buena idea mandar a alguien a explorar uno desde dentro, vaya.