Por: Dr. José Manuel Nieto Jalil / Director de Mecatrónica. Tecnológico de Monterrey Campus Sonora Norte
El origen del universo es uno de los temas más importantes de la Cosmología y continúa siendo uno de los misterios más grandes de la ciencia. Los científicos han intentado explicar el origen del universo con diversas teorías, apoyadas en observaciones y miles de cálculos matemáticos que resulten coherentes.
De todas las teorías la más aceptada es la del Big Bang y también la teoría Inflacionaria, que se complementan entre sí. La teoría del Big Bang o gran explosión supone que hace entre 13 mil 700 y 13 mil 900 millones de años toda la materia del Universo estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña del espacio, un único punto, y explotó. La materia salió impulsada con gran energía en todas direcciones. Esta teoría surgió de la observación del alejamiento a gran velocidad de otras galaxias respecto a la nuestra en todas direcciones.
Se estima que el universo tiene un billón de galaxias. Teniendo en cuenta estos datos muchos científicos consideran realmente probable que existan civilizaciones alienígenas, fundamentado por el hecho de que alrededor de 7.6% de éstas son parecidas al Sol y que la mayoría de esas estrellas tienen al menos un planeta con posibilidad de tener agua líquida en su superficie y, por supuesto, algún tipo de civilización.
Para tener una idea de lo infinito del universo, imaginemos que por cada grano de arena que hay en la Tierra existe un millón de estrellas, o más. Nuestra galaxia es sólo una entre cientos de miles de millones de galaxias. Cada minuto el universo es más voluminoso, hay objetos cuyas distancias respecto a nosotros aumentan tan rápidamente que la luz que emiten jamás nos alcanzará.
Hoy por hoy, sólo conocemos el tamaño del universo visible desde la Tierra. El límite del universo visible desde la Tierra está a 46 mil 500 millones de años luz, en todas las direcciones. Por otra parte, la estructura del universo es muy jerárquica: las lunas orbitan planetas, los planetas orbitan estrellas, las estrellas orbitan el centro de las galaxias, las galaxias se mueven alrededor del centro de sus cúmulos y los cúmulos giran alrededor de los centros de los supercúmulos.
El universo está constituido por una gran cantidad de elementos como lo son las galaxias, estrellas, planetas, asteroides, materia oscura, polvo cósmico o nebulosas, constelaciones, gases, agujeros negros, entre otros. Los agujeros negros son unos de los objetos más estudiados a lo largo de los últimos años y están formados por región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula (ni siquiera la luz), puede escapar de ella.
Los agujeros negros conforman un conjunto de objetos cósmicos, uno de los más misteriosos del universo que han logrado capturar la atención de todo público y han jugado un papel destacado en conceptos extremadamente teóricos como el de los agujeros de gusano, túneles que permitirían realizar viajes rápidos en el espacio y en el tiempo, pero que hasta ahora no hay pruebas reales de su existencia.
Los científicos han teorizado sobre la existencia de los agujeros negros desde hace más de cien años. Su existencia como tal nace de la relatividad general publicada por Albert Einstein en 1915, y del trabajo posterior de Robert Oppenheimer, Karl Schwarzschild, Subrahmanyan Chandrasekhar y otros. En sus inicios algunas comprobaciones indirectas de ellos ya se habían detectado, hasta que a principios de 2019 obtuvimos la primera imagen de uno de ellos. La fotografía representa al horizonte de sucesos del agujero negro situado en el centro de la galaxia M87, a 55 millones de años luz de casa, en lo que fue uno de los mayores hitos de la ciencia reciente.
Conocer el número de agujeros negros en el Universo siempre ha constituido una curiosidad por parte de los investigadores, y esta incógnita acaba de ser resuelta por un equipo de investigadores de la Escuela Internacional Superior de Estudios Avanzados en Trieste, Italia, con la publicación de un artículo en la revista The Astrophysical Journal (acceso abierto) donde presentan la estimación más precisa hasta ahora de cuántos agujeros negros de masa estelar (los que se forman tras el colapso gravitatorio de estrellas muy masivas) existen en el universo.
El número total de agujeros negros reportados representa una cifra de 40 trillones de agujeros negros y constituyen un número realmente colosal, para que se tenga una idea, este número tan enorme sólo equivale al 1% de toda la materia bariónica (bariones y leptones), es decir, es la materia que forma todo lo que nos rodea y podemos ver, de la que están hechos los planetas y las estrellas del Universo incluidos nosotros mismos.
Los agujeros negros se clasifican de dos formas diferentes, según su masa, formados por agujeros negros supermasivos, con varios millones de masas solares; los de masa intermedia, con una masa en el rango de 100 a un millón de masas solares; los de masa estelar, con una masa superior a tres masas solares y los micro agujeros negros, hipotéticos, algo más pequeños que los estelares y según su carga y momento angular.
También existen monstruosos agujeros negros supermasivos escondidos en otras galaxias cuyos centros emiten energía en cantidades enormes de forma muy violenta.
Otra gran curiosidad son los agujeros negros errantes que viajan libremente por nuestra galaxia. La confirmación de que estos objetos errantes existen realmente implicará también que a partir de ahora habrá que estar atentos, ya que uno de ellos podría, en cualquier momento, acercarse a una estrella y cambiar su destino para siempre.
Finalmente, todos aquellos que de alguna forma hayan disfrutado de noches estrelladas en plena naturaleza, lejos de la polución y el bullicio de las grandes ciudades, es posible que hayan sentido brillar la chispa de la inteligencia humana enfrentándose con éxito a la desmesura del universo y a sus atractivos misterios y, por supuesto, continuará mirando e interrogando al cielo en búsqueda de lo desconocido.
