El Nobel de Física 2020, en cinco claves

By 06/10/2020 Portal

Tres investigadores, el brit√°nico Roger Penrose, el alem√°n Reinhard Genzel y la estadounidense Andrea Ghez, han ganado este martes el premio Nobel de F√≠sica por sus descubrimientos sobre los agujeros negros, ¬ęlos secretos m√°s oscuros del Universo¬Ľ, seg√ļn la Real Academia de Ciencias sueca. Explicamos el galard√≥n en cinco claves.

¬ŅQu√© es un agujero negro?
Un agujero negro es una masa tan pesada que puede doblar el espacio y el tiempo. Es un concepto tan abstracto que incluso Albert Einstein, el responsable de teorizar acerca de estos ¬ęmonstruos¬Ľ creados por la explosi√≥n de estrellas gigantes, no ten√≠a claro que existieran en realidad. Son tan voraces que no solo son capaces de atrapar la luz -de ah√≠ que no se puedan ver a simple vista-, sino tambi√©n la materia y el propio espacio-tiempo en su interior.

Adem√°s, los hay de varios tipos y tama√Īos. Como los supermasivos, en los centros de las galaxias (incluido Sagitario A*, que ¬ęobservaron¬Ľ por primera vez Ghez y Genzel
), bestias gigantescas que pueden tener millones, o incluso miles de millones de veces m√°s masa de la que tiene el Sol. Tambi√©n los hay de tama√Īo planetario, formados cuando las estrellas m√°s grandes y pesadas explotan como supernovas. Se supone que existen tambi√©n los de masa intermedia, ni tan grandes como los supermasivos ni tan peque√Īos como los planetarios. Y luego est√°n los agujeros negros primordiales, que seg√ļn algunas teor√≠as, deber√≠an haberse formado en enormes cantidades durante el Big Bang y cuyo rango de tama√Īos va desde lo microsc√≥pico (con masas de menos de un kilogramo), a los pocos metros, con masas inferiores a las de una estrella. ¬ęNo sabemos qu√© hay dentro de un agujero negro y eso es lo que los hace tan fascinantes¬Ľ, afirmaba Ghez durante la rueda de prensa posterior al anuncio del Premio Nobel de F√≠sica 2020.

¬ŅQu√© han descubierto?
La relación de los agujeros negros con la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, aportación de Roger Penrose gracias a ingeniosos métodos matemáticos. El físico describió con detalle estos objetos, que esconden una singularidad en la que cesan todas las leyes conocidas de la naturaleza. Y el hallazgo de uno de ellos en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, descubrimiento de Ghez y Genzel.

¬ŅPor qu√© es importante?
El trabajo de Penrose sobre agujeros negros se considera la contribución más importante a la famosa teoría general de la relatividad desde Einstein. Ghez y Genzel nos han permitido saber qué hay en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, y por qué las estrellas se comportan allí de forma insólita. Han logrado desarrollar métodos e instrumentos para ver a través de las enormes nubes de gas y polvo interestelar hasta el centro galáctico.

¬ŅTiene aplicaciones pr√°cticas?
La mayor parte de las aplicaciones de los hallazgos realizados por los premiados con el Nobel de F√≠sica 2020 est√°n relacionadas con el campo de la teor√≠a: sirven de base para otras muchas investigaciones y sobre todo para la comprensi√≥n del universo. Por ejemplo, est√°n detr√°s de la primera imagen tomada de un agujero negro supermasivo en M87, una galaxia a 55 millones de a√Īos luz de nosotros. Ahora mismo hay investigaciones en curso para poder observar Sagitario A*. ¬ęYo creo que no se tardar√°n m√°s de cinco a√Īos, es tan solo una cuesti√≥n t√©cnica que sabemos c√≥mo resolver¬Ľ, contaba a ABC Antx√≥n Alberdi, director del Instituto de Astrof√≠sica de Andaluc√≠a y uno de los organismos involucrados en la hist√≥rica instant√°nea.

Pero bajando a la Tierra, el conocimiento proporcionado por los descubrimientos de estos galardonados ha servido para sentar las bases de aplicaciones m√°s ¬ęmundanas¬Ľ, como las herramientas de navegaci√≥n (como el GPS) o los primeros ordenadores cu√°nticos, el futuro de la inform√°tica.

Lo que a√ļn no sabemos
A pesar de que cada uno de los hallazgos premiados supuso un enorme empuj√≥n para la astrof√≠sica, a√ļn quedan muchas preguntas en el aire. Por ejemplo, Roger Penrose demostr√≥, efectivamente, que los agujeros negros son una consecuencia directa de la teor√≠a general de la relatividad de Einsten. Pero en la gravedad infinitamente fuerte del agujero negro -en su interior-, esta teor√≠a deja de aplicarse. Desde hace d√©cadas, los cient√≠ficos intentan reconciliar la teor√≠a de la relatividad con la mec√°nica cu√°ntica, la otra gran e igualmente exitosa teor√≠a de nuestro tiempo, que explica el mundo subat√≥mico. Pero, de momento, los esfuerzos han sido en vano.

Por otro lado, el trabajo pionero de Reinhard Genzel y Andrea Ghez ha abierto el camino para nuevas generaciones de pruebas mucho m√°s precisas para poner al l√≠mite la teor√≠a general de la relatividad y sus predicciones m√°s extra√Īas. Lo m√°s probable es que estas mediciones tambi√©n puedan proporcionar pistas para nuevos conocimientos te√≥ricos que incluso refuten las teor√≠as actuales. El universo tiene muchos secretos y sorpresas por descubrir.