La noticia del “primer desarrollo de una bomba de agujero negro” por parte de un grupo de científicos ha despertado interés al asociar los misteriosos objetos celestes que absorben la materia con armas de destrucción masiva. Sin embargo, lejos de ser una amenaza, se trata de un avance de la física y la cuántica que permite conocer lo que pasa alrededor de los poderosos restos de estrellas gigantes.
Un agujero negro es una región del espacio en donde ni siquiera la luz puede escapar una vez cruza su límite conocido como horizonte de eventos. Foto: M. Kornmesser/European Southern Observatory/AFP.
Una “bomba de agujero negro” es un fascinante concepto teórico en astrofísica que sostiene que la energía puede ser amplificada y extraída de un agujero negro rotante bajo condiciones específicas. De momento es imposible crear un agujero negro en un laboratorio, pero efectos como el de amplificación de la energía se pueden reproducir utilizando otras interacciones como la electromagnética, y es precisamente esto lo que acaba de hacer un grupo de científicos de las universidades de Southampton y Glasgow, en Reino Unido, y el Istituto di Fotonica e Nanotecnologie en Trento, Italia.
Un agujero negro se forma cuando estrellas masivas mueren y colapsan bajo su propia gravedad, replegándose sobre sí mismas hasta convertirse en un objeto astronómico con una gravedad tan intensa que nada, ni siquiera la luz, puede escapar una vez cruza su límite, conocido como horizonte de eventos. Esto no le va a ocurrir a nuestro Sol, debido a que se trata de estrellas 10 veces más grandes, así que de momento no hay de qué preocuparse.
Este colapso de una estrella masiva concentra una enorme cantidad de masa en un espacio increíblemente pequeño. La teoría de la relatividad general de Einstein predice que este colapso deforma tanto el espacio-tiempo, que crea una singularidad —un punto donde la densidad se vuelve infinita compactando todo en un punto— y las leyes conocidas de la física empiezan a tener serias limitaciones.
Sabemos que los agujeros negros existen, especialmente en el centro de las galaxias, incluyendo la nuestra, la Vía Láctea. En los últimos años hemos logrado fotografiar dichos agujeros negros, hemos detectado procesos como ondas gravitacionales, y los hemos mostrado en afamadas películas.
Cuando estos agujeros negros rotan forman una región fuera del horizonte de eventos, en donde el espacio y el tiempo son “arrastrados”: piense en un huracán que mueve el aire y la humedad a su alrededor, pero esta vez al mover el espacio-tiempo lo que vemos es una deformación de la materia y una velocidad diferente a la cual se mueven las manecillas de un reloj. A esta región de arrastre fuera del horizonte de sucesos los científicos la llaman ergosfera.
El efecto de bomba de agujero negro funciona cuando ciertos tipos de ondas o partículas entran en la ergosfera y luego se dispersan hacia afuera, y pueden extraer enormes cantidades de energía rotacional del agujero negro. Si estas ondas son reflejadas de vuelta hacia el agujero negro (por ejemplo, colocando espejos a su alrededor), el proceso se repite, creando un efecto de resonancia en el que las ondas crecen exponencialmente en amplitud.
Este efecto se llama “bomba” porque la amplificación acumula energía con el tiempo, potencialmente liberándola de manera explosiva. En teoría, este mecanismo podría extraer enormes cantidades de energía de la rotación del agujero negro. En la práctica nunca podremos reproducir dicho fenómeno porque de momento no podemos realizar experimentos con estos objetos astronómicos.
Sin embargo no todo está perdido, en un reporte realizado el 31 de marzo de 2025, una colaboración científica demostró que dicho fenómeno de amplificación podía ser reproducido reemplazando el agujero negro por un cilindro rotando a una frecuencia de alrededor de 700 revoluciones por minuto, junto con un campo magnético que rota con el cilindro.
El arreglo experimental es iluminado con energía provista por ondas electromagnéticas, un tipo de luz, pero en un rango no visible para el ojo humano. Además es rodeado por un circuito que sirve para reflejar las ondas electromagnéticas producidas, lo cual genera el efecto de amplificación.
El resultado es interesante porque permite estudiar y entender posibles comportamientos dentro de los agujeros negros, dando oportunidad a que nuestro conocimiento en física se amplíe y potencialmente se llegue a crear tecnología de interés para la sociedad, aunque el solo estudio del fenómeno es increíblemente apasionante.
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