La estadounidense Andrea Ghez, el alemán Reinhard Genzel y el británico Roger Penrose han sido galardonados este martes con el Premio Nobel de Física por la Real Academia de Ciencias sueca, por sus estudios e investigaciones en torno a los agujeros negros.

Nobel Física 2020.

Los ganadores del premio Nobel de Física 2020: Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez. Fuente imagen: Comité Nobel.

«Los descubrimientos de los galardonados de este año han abierto nuevos caminos en el estudio de objetos compactos y súper masivos. Pero estos objetos exóticos todavía plantean muchas preguntas que piden respuestas y motivan la investigación futura», aseguró David Haviland, presidente del Comité Nobel de Física durante el anuncio.

«Los agujeros negros son astros oscuros que tienen un campo gravitatorio muy intenso, tan intenso que incluso esa gravedad atrapa la luz. Si la luz no puede dejarlos, nada puede hacerlo», explicó a la Agencia CTyS-UNLaM Gastón Giribet, investigador principal del CONICET con sede en el Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA).

El premio, en este caso, está repartido en dos: las contribuciones de Penrose son el campo de la física teórica, mientras que Genzel y Ghez aportaron resultados desde el aspecto observacional. La investigadora estadounidense, además, se convirtió en la cuarta mujer en toda la historia en obtener el Nobel en esta categoría, sumándose a Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963) y Donna Strickland (2018).

Una teoría robusta

Cuenta Giribet, doctor en Física y cuyas líneas de investigación giran en torno a los agujeros negros, que estos astros oscuros fueron una predicción teórica de la Teoría de la Relatividad General de 1916, formulada por Albert Einstein, pero que recién en la década del ’70 se empezó a tener evidencias indirectas de que existían.

«Para entender la importancia de las investigaciones de Penrose hay que tener en cuenta que hizo sus aportes en 1964, es decir, antes de que hubiera evidencia experimental de que los agujeros negros efectivamente existían», detalló el investigador, quien agregó que, lo que se creía hasta ese momento, era que estos astros eran resultados correctos de las ecuaciones de la Teoría General pero que no describían necesariamente algo físico o algo que fuera a ocurrir.

«Se pensaba que los agujeros negros se forman sólo si la estrella que los origina colapsa sobre sí misma debido a su propia gravedad y lo hace de forma radial, exactamente simétrica. Por lo tanto, si al momento de colapsar la estrella esta condición de simetría no se daba entonces el agujero negro no necesariamente iba a existir», amplió el científico, docente del Departamento de Física de la Facultad de Exactas y Naturales de la UBA.

Penrose, a partir de sus estudios y trabajos, demostró, en cambio, que los agujeros negros existen, independientemente de cualquier suposición sobre la simetría. «Aunque el colapso gravitacional de una estrella no sea radial o simétrico, este físico teórico propuso que el agujero negro se va a formar igual», añadió.

El Premio Nobel de Física de este año está relacionado con los secretos más oscuros del universo.

Giribet remarca también el término «teoría robusta», utilizada por la Academia sueca para calificar el trabajo de Penrose.

«En matemática y en física, la palabra “robusta” se usa cuando uno puede cambiar ligeramente sus hipótesis y el resultado igual se da. Es análogo a un castillo de naipes, si uno mueve una carta y se cae todo, la estructura no era robusta. Penrose pudo demostrar que la formación de agujeros negros se daba, más allá de la condición de simetría o no», subrayó.

El centro del universo

Ghez y Genzel, por su parte, estudiaron junto a sus grupos de investigación el centro galáctico de la Vía Láctea, que queda en la constelación de Sagitario, a unos 26 mil años luz del Sistema Solar. Cada año luz equivale, aproximadamente, a 9,5 billones de kilómetros.

«Tanto Ghez como Genzel observaron la trayectoria de las estrellas en esa región y vieron cómo una estrella en particular, llamada S2, orbita formando una elipse en torno a una región en la que parece no haber nada. Pero, evidentemente, algo debe haber, y ese “algo” es lo que propina la gravedad a la estrella para que orbite», explicó Giribet.

Imagen infrarroja de Sagitario A tomada por el telescopio espacial Spitzer.

De acuerdo a los cálculos de los flamantes premios Nobel, en el centro de la galaxia debe haber un objeto cuya masa tiene unas 4 millones de veces la masa del sol pero que no emite luz.

«Es una prueba muy concreta de que en los centros galácticos hay agujeros masivos. Ese agujero negro afecta la velocidad de órbita de la estrella y, es tan rápido en comparación a nosotros, que visto desde la Tierra, los efectos de la relatividad se hacen notorios. Debido a la velocidad alcanzada de órbita, el tiempo pasa más lento cuando orbita esa estrella», amplió el científico.

Misterios sin resolver

Si bien los aportes de estos y otros grandes científicos y científicas en torno a los agujeros negros son cruciales, quedan aún muchos interrogantes por resolver. Uno de ellos, por ejemplo, en torno a la formación de agujeros negros de los centros galácticos.

«Sabemos cómo se forman los agujeros negros con poca masa, por ejemplo, con diez o quince veces la masa del Sol. Lo que es más difícil de entender son los agujeros negros masivos porque tienen millones de veces la masa del Sol», planteó Giribet.

«Si bien creemos que se forma por acumulación de materia que se va sucediendo a lo largo del tiempo, uno de los planteos es si esa es la única manera de formarlos o si la semilla que le dio origen, a partir de la cual se constituyeron, son de origen primordial, es decir, si están desde el nacimiento mismo del universo», concluyó el experto.

Fuente: Agencia CTyS-UNLaM.

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