From asteroids capable of destroying entire species, to gamma-ray bursts and supernovae that could exterminate life on Earth, outer space has no shortage of forces that could wreak havoc on our tiny planet. But there’s something in space that seems more terrifying than any of these – something that wipes out everything it comes near. Could the Earth be swallowed by a black hole?
Desde asteroides capaces de destruir especies enteras a explosiones de rayos gama y supernovas que podrían exterminar la vida en la Tierra, las fuerzas del espacio exterior bien podrían destruir nuestro pequeño planeta. Pero hay algo en el espacio que parece más aterrador que todo lo anterior, algo que hace desaparecer cualquier objeto que se acerque. ¿Es posible que la Tierra sea absorbida por un agujero negro?
A black hole is an object so dense that space and time around it are inescapably modified, warped into an infinite sink. Nothing, not even light, can move fast enough to escape a black hole’s gravitational pull once it passes a certain boundary, known as the event horizon. Thus, a black hole is like a cosmic vacuum cleaner with infinite capacity, gobbling up everything in its path, and letting nothing out.
Un agujero negro es un cuerpo tan denso que el espacio y el tiempo circundantes se alteran inexorablemente, curvándose hasta un punto infinito. Nada, ni siquiera la luz, puede moverse lo suficientemente rápido como para escapar a la atracción gravitatoria de un agujero negro una vez que atraviesa una frontera específica, llamada "horizonte de sucesos". Un agujero negro es, por tanto, como una aspiradora cósmica de capacidad infinita que absorbe todo lo que hay en su camino y no permite que nada escape.
To determine whether a black hole could swallow the Earth, we first have to figure out where they are. But since they don’t emit light, how’s that possible? Fortunately, we’re able to observe their effect on the space around them. When matter approaches a black hole, the immense gravitational field accelerates it to high speed. This emits an enormous amount of light. And for objects too far away to be sucked in, the massive gravitational force still affects their orbits. If we observe several stars orbiting around an apparently empty point, a black hole could be leading the dance. Similarly, light that passes close enough to an event horizon will be deflected in a phenomenon known as gravitational lensing.
Para saber si la Tierra podría ser absorbida por un agujero negro, primero es necesario determinar dónde se encuentran. Pero ¿cómo detectarlos si no emiten luz? Por suerte, es posible ver los efectos que producen en el espacio circundante. Cuando la materia se acerca a un agujero negro, el inmenso campo gravitatorio la acelera a una alta velocidad. Esto produce una enorme cantidad de luz. Y los objetos que están demasiado lejos como para ser absorbidos sufren una alteración en sus órbitas a causa de la inmensa fuerza gravitatoria. Si hay varias estrellas que orbitan alrededor de un punto aparentemente vacío, es que un agujero negro podría estar dirigiendo sus trayectorias. De la misma manera, la luz que pasa cerca de un horizonte de sucesos es desviada por un fenómeno denominado "lente gravitatoria".
Most of the black holes that we’ve found can be thought of as two main types. The smaller ones, called stellar mass black holes, have a mass up to 100 times larger than that of our sun. They’re formed when a massive star consumes all its nuclear fuel and its core collapses. We’ve observed several of these objects as close as 3000 light-years away, and there could be up to 100 million small black holes just in the Milky Way galaxy. So should we be worried? Probably not. Despite their large mass, stellar black holes only have a radius of around 300 kilometers or less, making the chances of a direct hit with us miniscule. Although because their gravitational fields can affect a planet from a large distance, they could be dangerous even without a direct collision. If a typical stellar-mass black hole were to pass in the region of Neptune, the orbit of the Earth would be considerably modified, with dire results.
La mayoría de los agujeros negros conocidos se pueden dividir en dos grupos principales. Los más pequeños, llamados "agujeros negros de masa estelar", tienen una masa de hasta 100 veces superior a la de nuestro Sol. Se forman cuando una estrella gigante consume todo su combustible nuclear y su núcleo colapsa. Varios objetos como estos han sido detectados a unos 3000 años luz, y podría haber hasta 100 millones de pequeños agujeros negros tan solo en la Vía Láctea. ¿Debería esto preocuparnos, entonces? Posiblemente no. A pesar de su enorme masa, los agujeros negros estelares tienen un radio de tan solo unos 300 km o menos, reduciendo al mínimo la probabilidad de una colisión directa con la Tierra. Sin embargo, sus campos gravitatorios pueden afectar a un planeta desde una distancia remota, y por eso pueden ser peligrosos, aunque no haya una colisión directa. Si un agujero negro estelar típico pasara por la zona de Neptuno, la órbita de la Tierra se alteraría significativamente, con resultados nefastos.
Still, the combination of how small they are and how vast the galaxy is means that stellar black holes don’t give us much to worry about. But we still have to meet the second type: supermassive black holes. These have masses millions or billions times greater than that of our sun and have event horizons that could span billions of kilometers. These giants have grown to immense proportions by swallowing matter and merging with other black holes. Unlike their stellar cousins, supermassive black holes aren’t wandering through space. Instead, they lie at the center of galaxies, including our own. Our solar system is in a stable orbit around a supermassive black hole that resides at the center of the Milky Way, at a safe distance of 25,000 light-years. But that could change. If our galaxy collides with another, the Earth could be thrown towards the galactic center, close enough to the supermassive black hole to be eventually swallowed up. In fact, a collision with the Andromeda Galaxy is predicted to happen 4 billion years from now, which may not be great news for our home planet.
Aun así, considerando su reducido tamaño con respecto a la vastedad de la galaxia, los agujeros negros estelares no deben ser motivo de preocupación. Pero veamos ahora el segundo tipo: los agujeros negros supermasivos. Tienen una masa que es millones o miles de millones de veces más grande que la del Sol y sus horizontes de sucesos pueden tener miles de millones de kilómetros. Estos gigantes han crecido en inmensas proporciones por la materia que han absorbido y por fusionarse con otros agujeros negros. A diferencia de sus parientes estelares, los agujeros negros supermasivos no viajan por el espacio. Por el contrario, residen en el centro de las galaxias, incluyendo la nuestra. Nuestro sistema solar está en una órbita estable alrededor de un agujero negro supermasivo que reside en el centro de la Vía Láctea, a una distancia segura de 25 000 años luz. Pero eso podría cambiar. Si nuestra galaxia colisionara con otra, la Tierra podría ser expulsada hacia el centro galáctico, suficientemente cerca del agujero negro supermasivo como para ser finalmente absorbida por él. De hecho, se predice que habrá una colisión con la galaxia Andrómeda dentro de 4 mil millones de años, lo cual podría no ser una buena noticia para nuestro planeta.
But before we judge them too harshly, black holes aren’t simply agents of destruction. They played a crucial role in the formation of galaxies, the building blocks of our universe. Far from being shadowy characters in the cosmic play, black holes have fundamentally contributed in making the universe a bright and astonishing place.
Pero antes de juzgarlos tan duramente, los agujeros negros no siempre son agentes destructivos. Desempeñaron un papel crucial en la formación de las galaxias, que son las piezas fundamentales de nuestro universo. Lejos de ser personajes secundarios en la obra del teatro cósmico, los agujeros negros han hecho un aporte esencial para hacer del universo un sitio luminoso y maravilloso.