Una misión interestelar para estudiar un agujero negro desde cerca, ¿ciencia ficción o realidad?

Los agujeros negros son uno de los grandes enigmas del universo. Ni siquiera las mentes más brillantes de la física moderna han sido capaces de desentrañar lo que sucede exactamente dentro de ellos, allí donde se esconde un punto de densidad infinita conocido como la singularidad. Tampoco se sabe qué ocurre al cruzar su límite, el llamado horizonte de sucesos. Teorías existen varias, certezas, casi ninguna. Conocidos por una fuerza gravitatoria tan intensa que ni siquiera la luz puede escapar, estos fantasmas de lo que alguna vez fueron estrellas gigantes representan mucho más que objetos cósmicos misteriosos: son laboratorios naturales para poner a prueba los límites de la física.

En este contexto, el reconocido físico teórico Cosimo Bambi, investigador de la Universidad Fudan (Shanghái, China), propone una idea, por lo menos, audaz: enviar unas minúsculas naves interestelares al agujero negro más cercano a la Tierra, con la misión de recopilar datos de primera mano y verificar si lo que Albert Einstein predijo en su teoría de la relatividad general hace más de 100 años sigue siendo válido en condiciones extremas. Su propuesta la publicó este jueves la revista iScience, del grupo Cell Press.

“Es cierto”, comienza diciendo Bambi a través de una videollamada desde China, “suena como ciencia ficción, pero creo que no lo es. Es algo realista, no para ahora, pero sí para los próximos años”. El plan que ha delineado el físico parte de una suposición ya de por sí arriesgada y es la existencia de un agujero negro a 20 o 25 años luz de la Tierra. El primer desafío sería encontrarlo. Detectar uno de estos monstruos cósmicos de manera aislada es difícil porque no emiten luz u otras formas de radiación, así que solo se puede inferir su existencia basándose en la interacción con otros objetos, como si fueran gigantes invisibles. El más cercano conocido está a 1.560 años luz de nuestro planeta. Pero Bambi insiste con que la probabilidad y el uso de radiotelescopios o la detección de ondas gravitacionales podrían ayudar a localizar uno más cerca. Siendo así, según los cálculos del autor, una nanosonda tardaría entre 60 y 75 años en llegar hasta el agujero negro, y la transmisión de datos añadiría unos 25 años más. En total, el proyecto duraría de 80 a 100 años.

Una vez superado ese reto inicial, comenzaría la carrera tecnológica. La propuesta de Bambi incluye el uso de nanonaves, unas diminutas sondas especiales, de apenas unos gramos de peso, equipadas con todos los instrumentos necesarios para realizar mediciones, y velas que serían impulsadas por potentes rayos láser desde la Tierra a un tercio de la velocidad de la luz.

Entonces llegaría el tercer desafío y es qué hacer una vez que la misión alcance su objetivo. El físico propone varios procesos de verificación, entre ellos el funcionamiento del espacio-tiempo alrededor del agujero negro, probar la existencia del horizonte de sucesos e investigar si las constantes fundamentales de la física cambian en presencia de campos gravitatorios tan intensos. Para eso, Bambi piensa que lo ideal sería enviar dos nanonaves. Una —llamémosle A— se mantendría a cierta distancia y vigilaría a la otra —la B—, que orbitaría cerca del agujero, emitiendo señales periódicas. Las alteraciones de estas señales revelarían si la métrica sigue o no las predicciones teóricas. Un segundo experimento estudiaría la existencia del horizonte de sucesos. La nave B se dejaría caer hacia el agujero y A mediría hasta qué punto su señal se mantiene activa antes de desaparecer.

Todo eso si las naves logran colocarse en órbita y sobrevivir a un entorno tan hostil. “No digo que sea posible hacer esto ahora, pero merece ser discutido dentro de la comunidad”, se justifica el científico. Y añade que el espíritu de su idea busca “estimular” a sus colegas y comprobar si los pilares sobre los que se sostiene la física moderna hace más de un siglo siguen siendo lo suficientemente sólidos.

El agujero negro más antiguo

“Al final no solo se trata de responder a cuestiones científicas, sino a preguntas filosóficas como qué es exactamente el tiempo o cuál es el origen del universo”, señala Bambi. Son incógnitas que los equipos actuales no pueden resolver aunque lo intenten. Sin embargo, algunas herramientas como el telescopio espacial James Webb no dejan de dar sorpresas. La última, publicada esta semana en The Astrophysical Journal Letters, detectó el agujero negro activo más antiguo hasta la fecha. El análisis de la luz emitida por la galaxia CAPERS-LRD-z9 —situada a más de 13.300 millones de años luz de la Tierra— ha permitido a los científicos dar con la huella de un agujero negro 300 millones de veces más masivo que el Sol, alojado en su centro y que ya estaba por allí sembrando el caos cuando el universo apenas tenía 500 millones de años.

Algunos de los postulados planteados a lo largo del artículo de Bambi están basados en tecnologías conocidas. Por ejemplo, el uso de nanonaves impulsadas por haces de luz. Ya en 2016, Stephen Hawking y otros astrónomos presentaron Breakthrough Starshot, un proyecto para alcanzar Alfa Centauri, el sistema estelar más cercano al Sol, con el uso de estos dispositivos. Pero por fuera de eso, los expertos consultados han sido más bien escépticos ante los planes de Bambi.

“Este proyecto no me parece realista”, apunta Pablo Pérez González, investigador del Centro de Astrobiología del CSIC. El científico coincide con que el interés por estudiar un objeto astronómico desde cerca es “extraordinario” por la cantidad de información que se puede obtener. “Es como comparar el ver un gato en un móvil con tocarlo, olerlo u oírlo”, asegura. Pero cree que hay que considerar la viabilidad y establecer un plan realista antes de lanzarse a redactar teorías. “Pensar en algo así es meritorio e interesante, es como haber pasado de leer sobre visitar la Luna en un libro de Julio Verne a hacerlo de verdad. ¿Pero es eso ciencia?”

Carlos Barceló, investigador del grupo de física teoría del Instituto de Astrofísica de Andalucía, apunta en la misma dirección. “Creo que la idea es una elucubración orientada. El investigador es una persona conocida en el campo de la gravitación, por lo que realmente sabe de lo que está hablando, pero su artículo tiene un gran nivel de especulación”, comenta. Para Barceló, cada uno de los puntos desarrollados en el plan de Bambi implican altísimos niveles de desarrollo tecnológico, por lo que es difícil saber si será algo viable para los próximos 100 años. “Los márgenes de error son enormes. Esto es más adecuado para un ensayo que para un artículo científico”, reflexiona.

Bambi no se desalienta. “En ciencia, muchas veces los experimentos o las ideas no son para una sola generación y es común que tarden años”, explica. Para él, “el verdadero reto en todo esto es la suerte”. Los astrofísicos no saben dónde está el agujero negro más cercano. “Si estuviera a 20 años luz, la misión sería posible, si está a 40 o 50, se volvería mucho más costoso, complicado y habría que renunciar al proyecto”, asegura.

Descubrir un agujero negro tan cercano ya sería un gran avance y atraería el interés de la comunidad científica por estudiarlo. “El reto real es convencer a los colegas de que esto vale la pena. Si hay motivación, la tecnología se puede desarrollar”, elabora Bambi. En ese sentido, Pérez González rescata que la misiones interestelares para visitar estrellas cercanas “son muchos más viables” y con las cuales “parte de los objetivos que presenta el autor podrían abordarse”.

Barceló suscribe: “El hecho de estimular la creación de microsatélites que se puedan enviar a lugares lejanos, en un tiempo más razonable, es muy interesante y serán cosas que tarde o temprano se desarrollarán”. De hecho, ya hay en marcha algunas investigaciones para enviar micronaves impulsadas por estas tecnologías a planetas que están cerca del final del sistema solar. “Eso es lo que me parece más próximo a ser realizable”, apostilla.