NASA simula el resultado de caer dentro de un agujero negro

“La gente a menudo pregunta sobre esto, y simular estos procesos difíciles de imaginar me ayuda a conectar las matemáticas de la relatividad con las consecuencias reales en el universo,” explicó Jeremy Schnittman, astrofísico del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, quien creó las visualizaciones. Schnittman presentó dos escenarios en su simulación: uno donde una cámara, actuando como un atrevido astronauta, casi alcanza el horizonte de sucesos y se dispara hacia fuera, y otro donde cruza este límite y queda atrapado.

Las visualizaciones están disponibles en múltiples formatos. Los videos explicativos sirven como guías turísticas que iluminan los extraños efectos de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein. También hay versiones en videos de 360 grados que permiten a los espectadores mirar a su alrededor durante el viaje, además de mapas planos que representan todo el cielo.

¿Cómo se creó la simulación de caer dentro de un agujero negro?

Para llevar a cabo esta simulación, Schnittman trabajó con el científico de Goddard Brian Powell y utilizó la supercomputadora Discover en el Centro de Simulación Climática de la NASA.

Este ambicioso proyecto consumió 10 terabytes de datos y requirió cinco días de procesamiento intensivo, incluso utilizando solo el 0.3% de los 129,000 procesadores disponibles en Discover. La misma hazaña llevaría más de una década en una computadora portátil típica.

LEA MÁS: Científicos descubren un agujero negro 33 veces más grande que el Sol en la Vía Láctea

Exploración visual de un agujero negro supermasivo por la NASA

La simulación se centra en un agujero negro supermasivo, con una masa que supera 4.3 millones de veces la del Sol, similar al coloso que reside en el centro de la Vía Láctea.

El horizonte de sucesos del agujero negro cubre aproximadamente 25 millones de kilómetros, lo que representa cerca del 17% de la distancia entre la Tierra y el Sol. Rodeando al agujero negro, se encuentra un disco de acreción: una nube dinámica de gas caliente y brillante que sirve de referencia visual durante la simulación. Además, los anillos de fotones, estructuras luminosas formadas por luz que ha orbitado el agujero negro, añaden detalle y profundidad a la escena, contra un telón de fondo del cielo estrellado observable desde la Tierra.

A medida que la cámara se acerca al agujero negro, la velocidad aumenta acercándose a la de la luz, intensificando el brillo del disco de acreción y las estrellas del fondo. Esta intensificación es comparable al aumento del tono de un coche de carreras conforme se acerca. La luz, vista en dirección al movimiento, se vuelve más brillante y blanca.

El viaje comienza con la cámara situada a 640 millones de kilómetros de distancia. A medida que se aproxima, el agujero negro domina rápidamente el campo visual, distorsionando el disco, los anillos de fotones y el cielo nocturno, creando múltiples imágenes a través de un espacio-tiempo deformado.

¿Cuánto duraría la caída en un agujero negro en tiempo real?

En tiempo real, la cámara tardaría aproximadamente tres horas en alcanzar el horizonte de sucesos, completando casi dos órbitas de 30 minutos cada una en su trayectoria. Sin embargo, observado desde una distancia, el proceso parecería detenerse justo antes de cruzar el horizonte debido a la distorsión extrema del espacio-tiempo, lo que llevó a los primeros astrónomos a describir los agujeros negros como “estrellas congeladas”.