Nobel de Física para tres investigadores que abrieron nuevos caminos hacia los agujeros negros

La Real Academia Sueca de las Ciencias ha otorgado el Premio Nobel de Física 2020 al británico Roger Penrose por descubrir que la formación de un agujero negro es una predicción sólida de la teoría general de la relatividad y al alemán Reinhard Genzel y la estadounidense Andrea Ghez, cuarta mujer en obtener este galardón, por encontrar un objeto supermasivo de este tipo en el centro de nuestra galaxia.

El investigador Roger Penrose de la Universidad de Oxford (Reino Unido) ha ganado la mitad del Premio Nobel de Física de este año “por el descubrimiento de que la formación de un agujero negro es una predicción sólida de la teoría general de la relatividad”, según ha anunciado hoy en Estocolmo la Real Academia Sueca de las Ciencias.

La otra mitad se la reparten Reinhard Genzel, científico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (Alemania) y la Universidad de California en Berkeley (EE UU), y la profesora Andrea Ghez de la Universidad de California en Los Ángeles (EE UU) “por el descubrimiento de un objeto compacto supermasivo en el centro de nuestra galaxia”.

Los tres ganadores del Premio Nobel de Física 2020: Roger Penrose, Reinhard Genzel y Andrea Ghez. / Biswarup Ganguly/MPE/Elena Zhukova-UCLA

Un agujero negro que desafía los modelos de evolución estelar

Científicos del IAC participan en el descubrimiento

Con la ayuda del Gran Telescopio Canarias, un equipo internacional de científicos liderado desde el Observatorio Astronómico Nacional de China ha detectado un nuevo agujero negro estelar en nuestra galaxia. Se llama LB-1 y tiene una masa 70 veces más grande que la del Sol, un valor mucho mayor de lo que se calculaba hasta ahora para este tipo de objetos.

Recreación artística del agujero negro estelar LB-1 con una estrella orbitando a su alrededor. / Jingchuan Yu

Máxima expectación por la primera fusión de una estrella de neutrones y un agujero negro

Cientos de astrónomos están barriendo el cielo en busca de un fenómeno nunca detectado hasta ahora. La búsqueda ha arrancado después de una nueva detección de ondas gravitacionales.

Representación de la fusión de dos estrellas de neutrones. Hasta ahora, se han captado las ondas gravitacionales de estas y de las fusiones de parejas de agujeros negros - LIGO

Revelan el origen de los chorros escupidos por un agujero negro

Los estallidos de rayos X que emanan de algunos agujeros negros cuando absorben material proceden de su corona de gas caliente, que se contrae durante el proceso, y no del disco de acreción de material que rodea estos oscuros objetos. Así lo revela la observación de uno de estos brillantes fenómenos realizada desde la Estación Espacial Internacional.

Ilustración de un agujero negro, con su disco de acreción y corona, representada como una luz blanca en la base del chorro de rayos X. / NASA - JPL-CalTech

Probada la relatividad general de Einstein cerca de un agujero negro supermasivo

Tras 26 años observando la Vía Láctea.

Por primera vez, los astrónomos han logrado confirmar los efectos predichos por la teoría de la relatividad general de Einstein sobre el movimiento de una estrella, llamada S2, mientras pasa por el potente campo gravitatorio que genera el agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia. El avance se ha logrado gracias a las observaciones realizadas desde Chile con el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral.

Ilustración de la trayectoria de la estrella S2 a medida que se acerca al agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea. Cuando está muy cerca del agujero negro, el fuerte campo gravitatorio hace que el color de la estrella se desplace ligeramente hacia el rojo, un efecto de la teoría de la relatividad general de Einstein. El gráfico se han exagerado tanto el efecto del color como el tamaño de los objetos para mayor claridad. / ESO/M. Kornmesser

Un agujero negro produce una gran erupción tras desgarrar una estrella

Los astrónomos han logrado observar por primera vez la formación y evolución de un chorro de material expulsado por un agujero negro supermasivo después de haber destruido una estrella. El descubrimiento lo lideran investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía y la Universidad de Turku, en Finlandia.

Ilustración de un evento de disrupción por mareas, en el que un agujero negro desgarra una estrella y emite un potente chorro de partículas. / Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI

Nubes de gas que se comportan como estrellas

Investigadores del Instituto de Astrofísica de Andalucía y la Universidad de California han encontrado en el centro de nuestra galaxia un extraño grupo de objetos a mitad de camino entre estrellas y nubes de gas. Podrían ser estrellas fruto de una fusión estelar e 'hinchadas' por las condiciones de gravedad extremas que rodean al agujero negro Sagitario A* del centro galáctico.

magen de las regiones centrales de la Vía Láctea, con la posición de diversos objetos, como Sagitario A*. / IAA

Ecos de agujeros de gusano que pueden revolucionar la astrofísica

Las colaboraciones científicas LIGO y Virgo han detectado ondas gravitacionales procedentes de la fusión de dos agujeros negros, inaugurando una nueva era en el estudio del cosmos. ¿Pero y si esas ondulaciones del espacio-tiempo no las hubieran producido agujeros negros, sino otros objetos exóticos? Físicos españoles presentan una alternativa: agujeros de gusano, que se pueden atravesar para aparecer en otro universo.

Instante de una simulación en la que se fusionan dos agujeros negros. La colisión de dos agujeros de gusano en rotación desencadenaría una deformación del espacio-tiempo similar pero dejando ‘ecos’ en la señal. / LIGO Lab Caltech (MIT)

Indicios relativistas en estrellas que orbitan alrededor de un agujero negro

Las órbitas de las estrellas que, como S2, se mueven en torno al agujero negro supermasivo que hay en el centro de nuestra galaxia parecen desviarse ligeramente de la ruta calculada por la física clásica y mostrar los efectos que predijo Einstein en su teoría de la relatividad general. Así lo sugiere un estudio basado en las observaciones del supertelescopio VLT del Observatorio Europeo Austral y otros instrumentos.

En 2018 se podría confirmar con el instrumento GRAVITY

Ilustración de las órbitas de tres estrellas cercanas al agujero negro supermasivo (círculo azulado) del centro de la Vía Láctea. / ESO/M. Parsa/L. Calçada

Los astrónomos creen haber «fotografiado» un agujero negro por primera vez en la historia

Una red mundial de observatorios ha apuntado hacia el corazón de la Vía Láctea para observar por primera vez el horizonte de sucesos de uno de estos objetos.

Representación artística de un agujero negro. Hasta el momento nunca se ha observado su superficie - ALAIN R./WIK

Descubren estrellas naciendo dentro de agujeros negros supermasivos

Hay estrellas que nacen dentro de agujeros negros supermasivos, lo han descubierto astrónomos europeos analizando una colisión entre dos galaxias situadas a 600 millones de años luz de la Tierra. Estas estrellas tienen decenas de millones de años, son más calientes y más brillantes y viajan a velocidades muy grandes, alejándose del centro de la galaxia de la que han surgido. El descubrimiento tiene importantes consecuencias para la comprensión de las propiedades y la evolución de nuestra galaxia.

lustración de una galaxia formando estrellas dentro de los potentes chorros de material lanzados por los agujeros negros supermasivos situados en su centro. / ESO/M. Kornmesser

Encuentran el centro de una galaxia activa cercana a la Vía Láctea

Un equipo internacional de astrónomos con participación de la Universitat de València acaba de ubicar la posición de un agujero negro supermasivo y medir el campo magnético en el centro de actividad de una galaxia elíptica gigante a tan solo 60 millones de años luz de la nuestra.

Imagen del telescopio GMVA a una longitud de onda de 3mm de la galaxia NGC 1052 en la que se aprecia una región central brillante y dos chorros a ambos lados de ésta (abajo), junto con un diagrama que muestra la estructura de los campos magnéticos que dan energía a ambos chorros, el disco de acrecimiento y la posición central del agujero negro supermasivo (arriba).  Ref: Anne-Kathrin Baczko et al., Astronomy & Astrophysics.

Un agujero negro regresa a la sombra

Mrk1018, un agujero negro supermasivo situado en el corazón de una galaxia lejana, ha cambiado de apariencia por segunda vez en treinta años. Un estudio acaba de demostrar que su último cambio se debe a la escasez de materia en el entorno del agujero negro. Sin gas que absorber, el brillo del agujero negro desciende.

Imagen de la galaxia Mrk1018 tomada por el instrumento MUSE del Very Large Telescope (ESO). Los débiles arcos que rodean la galaxia se deben a la fusión con otra galaxia en un pasado reciente. / ESO / CARS Survey

Los agujeros negros podrían tener una salida

Un estudio de investigadores del Instituto de Física Corpuscular revela que la materia podría sobrevivir a su incursión en un agujero negro. Existe la posibilidad de que un hipotético viajero que entrase en uno de estos oscuros agujeros se estirase como un espagueti al acercarse al centro y escapara a través de un agujero de gusano.

Los físicos españoles proponen estudiar la singularidad de los agujeros negros como si se tratase de una imperfección en la estructura geométrica del espacio-tiempo. / CSIC