Astrónomos de las universidades de Texas en Austin y Harvard, han puesto a prueba un principio básico de los agujeros negros. Han demostrado que la materia desaparece por completo cuando cae en ellos. Es decir, no son sólidos.

Sus resultados, publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, constituyen otra prueba exitosa para la Teoría General de la Relatividad de Albert Einstein.

Siempre se ha dicho que un agujero negro se traga todo, incluida la luz. Nadie podía demostrarlo, sin embargo.

La mayoría de los científicos están de acuerdo en que los agujeros negros, entidades cósmicas de tan grande gravedad que nada puede escapar de su atracción, están rodeados por un llamado horizonte de sucesos. Una vez que la materia o la energía se acerca lo suficiente al agujero negro, no puede escapar y será tragada. Incluida la luz. Aunque ampliamente aceptado, la existencia de los horizontes del evento no se había demostrado.

Mientras que una singularidad no tiene área superficial, el objeto no colapsado tendría una superficie dura. Así que el material que se está acercando -una estrella, por ejemplo- no caería realmente en un agujero negro, sino que golpearía esta superficie dura y sería destruido.

"Todo nuestro interés es convertir esta idea de un horizonte de eventos en ciencia experimental, y averiguar si realmente existen o no", dijo Pawan Kumar, profesor de astrofísica en la Universidad de Texas en Austin.

El equipo descubrió lo que un telescopio vería cuando una estrella golpeara la superficie dura de un objeto supermasivo en el centro de una galaxia cercana: El gas de la estrella envolvería el objeto, brillando durante meses, tal vez hasta años.

Una vez que supieron qué buscar, el equipo descubrió la frecuencia con que esto debería ser visto en el universo cercano, si la teoría de la superficie dura es verdadera.

"Estimamos la tasa de estrellas que caen sobre los agujeros negros supermasivos", dijo Lu. "Casi todas las galaxias tienen una sola, solo las más masivas, que pesan alrededor de 100 millones de masas solares o más, y hay un millón de ellas a unos pocos miles de millones de años luz de la Tierra".

Se cree que los agujeros negros supermasivos se encuentran en el corazón de casi todas las galaxias. Pero algunos teóricos sugieren que hay algo más en su lugar, no un agujero negro, sino un objeto supermasivo aún más extraño que de alguna manera ha logrado evitar el colapso gravitacional para formar una singularidad rodeada por un horizonte de eventos. La idea se basa en teorías modificadas de la relatividad general, la teoría de Einstein de la gravedad.

"Nuestro motivo no es tanto establecer que hay una superficie dura", dijo Kumar, "sino empujar el límite del conocimiento y encontrar pruebas concretas de que realmente hay un horizonte de eventos alrededor de los agujeros negros".

Simulación por ordenador

Buscaron en un archivo reciente de observaciones de telescopio. Pan-STARRS, un telescopio de 1,8 metros en Hawai, completó recientemente un proyecto para examinar la mitad del cielo del hemisferio norte. El telescopio escaneó el área repetidamente durante un período de 3,5 años, buscando "transitorios" - cosas que brillan por un tiempo y luego se desvanecen. Su meta era encontrar transitorios con la firma ligera esperada de una estrella que cae hacia un objeto supermasivo y que golpea una superficie dura.

"Dada la tasa de estrellas que caen sobre los agujeros negros y la densidad numérica de agujeros negros en el universo cercano, calculamos cuántos transitorios deben haberse detectado durante un período de operación de 3,5 años. Más de 10 de ellos, si la teoría de la superficie dura es verdadera", dijo Lu. No encontraron ninguno.

"Nuestro trabajo implica que algunos, y tal vez todos, los agujeros negros tienen horizontes de eventos y que el material realmente desaparece del universo observable cuando se adentra en estos objetos exóticos, como hemos esperado durante décadas", dijo Narayan. "La Relatividad General ha pasado otra prueba crítica."

Ahora el equipo se propone mejorar la prueba con un telescopio aún más grande: el Telescopio Sinóptico Grande de 8.4 metros (LSST, ahora en construcción en Chile). Al igual que Pan-STARRS, LSST realizará repetidas inspecciones del cielo a lo largo del tiempo, revelando transitorios, pero con mucha mayor sensibilidad.