¿Qué pasa si caes en un agujero negro? Un viaje paso a paso más allá del horizonte de sucesos
Un agujero negro es un lugar donde la gravedad es tan fuerte que, a partir de cierta distancia, nada puede volver a salir, ni siquiera la luz. Esa frontera es el horizonte de sucesos. Entonces, ¿qué te pasaría de verdad si cayeras dentro?
La respuesta sorprende: depende casi por completo de lo grande que sea el agujero negro. Cerca de uno pequeño te desgarraría mucho antes de acercarte. Cerca de uno gigante podrías cruzar el punto sin retorno sin notar nada en absoluto. Sigamos la caída paso a paso, con agujeros negros reales y cifras reales.
Tres agujeros negros reales en los que caer
- Gaia BH1: unas 9,6 veces la masa del Sol y a unos 1.560 años luz, el agujero negro más cercano que se conoce (El-Badry et al., 2023). Su horizonte de sucesos tiene un radio de solo unos 28 km: se cruzaría en media hora en coche.
- Sagitario A* (Sgr A*): el agujero negro supermasivo del centro de la Vía Láctea, de unos 4,3 millones de masas solares y a unos 27.000 años luz. El radio de su horizonte es de unos 12,7 millones de km, unas 18 veces el radio del Sol. El Telescopio del Horizonte de Sucesos publicó su primera imagen en 2022.
- M87*: el gigante del corazón de la galaxia M87, de unos 6.500 millones de masas solares, el primer agujero negro fotografiado (2019). El radio de su horizonte es unas 128 veces la distancia entre la Tierra y el Sol, más o menos el triple de lejos que la órbita de Plutón.
El radio del horizonte crece en proporción directa a la masa: unos 2,95 km por cada masa solar (el radio de Schwarzschild, 2GM/c²).
Paso 1: la aproximación, y el cielo empieza a curvarse
Mucho antes de que le pase nada a tu cuerpo, notarías la vista. Un agujero negro curva la luz a su alrededor, así que las estrellas que tiene detrás se estiran en arcos y anillos. El disco oscuro que ves, la sombra del agujero negro, es unas 2,6 veces más ancho que el propio horizonte, porque la luz que pasa demasiado cerca queda atrapada. Es justo el centro oscuro dentro del anillo brillante de las imágenes del Telescopio del Horizonte de Sucesos.
A medida que caes, la sombra se hace cada vez más grande en tu campo de visión, y la imagen distorsionada del resto del cielo queda comprimida en una parte cada vez menor.
Paso 2: las mareas, y el problema de los agujeros negros pequeños
Lo que te mata no es la gravedad en sí, sino la diferencia de gravedad a lo largo de tu cuerpo. Tus pies, más cerca del agujero negro, sufren un tirón más fuerte que tu cabeza. Este estiramiento se llama espaguetificación.
Cerca de un agujero negro pequeño el efecto es brutal. En uno de 10 masas solares como Gaia BH1, el estiramiento sobre una persona de 2 metros alcanza unos 100 g a unos 1.700 km del centro, muy fuera del horizonte, y llega a unos 20 millones de g en el horizonte. Quedarías convertido en un chorro de átomos mucho antes de cruzarlo.
Cerca de un agujero negro supermasivo las mareas son suaves, porque el horizonte está muy lejos del centro. En el horizonte de Sgr A*, el estiramiento sobre tu cuerpo es de alrededor de una diezmilésima de g: mucho menos de lo que notas en un ascensor. En M87* es todavía menor.
Paso 3: cruzar el horizonte de sucesos
Esta es la parte más extraña. Si caes en Sgr A*, en el horizonte no pasa nada especial. No hay pared, ni destello, ni señal alguna. Tu reloj sigue funcionando con normalidad y no notas nada raro. El horizonte no es un objeto; es simplemente el lugar donde todos los caminos hacia fuera se han vuelto hacia dentro.
Un amigo que te observe desde lejos ve una historia completamente distinta. Tus señales le llegan cada vez más despacio, más rojas y más débiles a medida que te acercas al horizonte. Nunca te ve cruzarlo: pareces quedarte congelado y desvanecerte en la oscuridad. Las dos versiones son correctas. Eso es la relatividad general.
Paso 4: los últimos segundos
Una vez dentro, el futuro apunta hacia el centro, la singularidad, con la misma seguridad con la que mañana sigue a hoy. Encender los cohetes no sirve de nada; solo hace que llegues antes.
¿Cuánto tiempo tienes? Si caes desde lejos, el tiempo que marca tu propio reloj entre cruzar el horizonte y llegar al centro es:
- unas 66 millonésimas de segundo en un agujero negro de 10 masas solares,
- unos 28 segundos en Sagitario A*,
- unas 12 horas en M87*.
Cerca del final, las fuerzas de marea crecen sin límite incluso en un agujero negro gigante, y la espaguetificación termina alcanzándote. Lo que ocurre en la singularidad misma se desconoce: marca el punto donde nuestras teorías actuales dejan de funcionar.
Entonces, ¿pequeño o grande?
Si alguna vez tienes que elegir, elige el grande. Uno pequeño te desgarra fuera del horizonte. Uno supermasivo te deja cruzar el punto sin retorno intacto, mirar a tu alrededor durante medio minuto y ver algo que nadie ha visto jamás.
Puedes probar los dos ahora mismo en el simulador Caer en un agujero negro, que calcula en tiempo real las trayectorias de la luz y tu reloj para Sgr A*, M87* y Gaia BH1.
Preguntas frecuentes
¿Sobrevivirías a caer en un agujero negro? No por mucho tiempo. Cerca de un agujero negro pequeño, las fuerzas de marea te despedazarían antes de llegar al horizonte de sucesos. Cerca de uno supermasivo como Sagitario A* podrías cruzar el horizonte ileso, pero después nada impediría que llegaras a la singularidad, más o menos medio minuto después.
¿Qué es la espaguetificación? El estiramiento de un objeto por las fuerzas de marea: la gravedad tira con más fuerza de la parte de ti más cercana al agujero negro que de la más lejana, así que te estiras en la dirección de la caída y te comprimes por los lados.
¿Puede escapar algo después de cruzar el horizonte de sucesos? No. Dentro del horizonte, todos los caminos posibles, incluso el de la luz, llevan hacia dentro. Eso es lo que define el horizonte.
¿Cuánto se tarda en llegar a la singularidad? Depende de la masa del agujero negro. Cayendo desde lejos, entre el horizonte y la singularidad de Sagitario A* pasan unos 28 segundos de tu propio tiempo. En un agujero negro de 10 masas solares son unas 66 millonésimas de segundo; en M87*, unas 12 horas.
Explóralo tú mismo: Caer en un agujero negro · El sonido de las ondas gravitacionales · ¿Qué tamaño tienen las estrellas? · Exoplanetas y la Vía Láctea en 3D
Fuentes
- Event Horizon Telescope Collaboration (2022), First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. I, ApJL 930, L12: image of Sgr A*, mass about 4 million Suns. doi:10.3847/2041-8213/ac6674
- GRAVITY Collaboration (2019), A geometric distance measurement to the Galactic center black hole with 0.3% uncertainty, A&A 625, L10: mass 4.15 million Suns, distance 8.18 kpc (about 26,700 light-years); later work gives about 4.3 million. doi:10.1051/0004-6361/201935656
- Event Horizon Telescope Collaboration (2019), First M87 Event Horizon Telescope Results. I, ApJL 875, L1: mass 6.5 billion Suns. doi:10.3847/2041-8213/ab0ec7
- El-Badry et al. (2023), A Sun-like star orbiting a black hole, MNRAS 518, 1057: Gaia BH1, 9.6 solar masses, 480 pc. doi:10.1093/mnras/stac3140
- NASA Science, Black Holes. https://science.nasa.gov/universe/black-holes/
Las cifras derivadas son resultados de manual de la solución de Schwarzschild: radio del horizonte 2GM/c² (2,95 km por masa solar); estiramiento de marea sobre un cuerpo de longitud L, 2GML/r³; tiempo del horizonte al centro en una caída desde lejos, (4/3)·GM/c³; radio de la sombra √27·GM/c², unas 2,6 veces el del horizonte. La rotación cambia ligeramente estos valores.