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¿Por qué los agujeros negros tienen una gravedad tan enorme?

Respuesta directa

No es la masa lo que marca la diferencia, sino la densidad. Desde lejos, un agujero negro atrae con la misma fuerza que una estrella de igual masa. Pero como toda esa masa cabe en un espacio minúsculo y ninguna superficie bloquea el camino hacia el interior, se puede llegar muy cerca de ella: en el horizonte de sucesos ni siquiera la luz escapa.

¿Por qué los agujeros negros tienen una gravedad tan enorme?
Agujero negro - Messier 87Event Horizon Telescope (CC BY), vía commons

Misma masa, distancia más corta

Si se sustituyera el Sol por un agujero negro de la misma masa, la Tierra seguiría imperturbable en su órbita; solo faltaría la luz. La atracción depende de la masa y disminuye con el cuadrado de la distancia, y un agujero negro no cambia nada de eso. La gravedad solo se vuelve enorme muy cerca de la masa, y precisamente hasta ahí deja llegar un agujero negro: no tiene superficie que bloquee el camino hacia el interior. En una estrella, el acercamiento termina en la envoltura de gas incandescente, muy lejos del centro.

El horizonte de sucesos como límite

La velocidad de escape aumenta cuanto más cerca se está del centro. Donde alcanza la velocidad de la luz se encuentra el horizonte de sucesos: más allá de él, todo camino conduce hacia dentro, incluido el de la luz. El radio de ese horizonte crece proporcionalmente a la masa. En un agujero negro formado por una estrella agotada tiene el tamaño de una ciudad, por lo que las fuerzas de marea justo antes despedazarían cualquier cuerpo. En los ejemplares muy masivos, el horizonte se sitúa tan lejos que el cruce inicial resultaría poco espectacular.

Dos ejemplos medidos

En el centro de la Vía Láctea se encuentra Sagitario A*, con unos cuatro millones de masas solares, a unos 27.000 años luz de distancia; su masa se dedujo a partir de las órbitas de las estrellas que lo rodean. En la galaxia M87 hay un peso pesado de 6.500 millones de masas solares a 55 millones de años luz de distancia. El Event Horizon Telescope ha captado imágenes de ambos. Lo que se ve nunca es el objeto en sí, sino el anillo luminoso de materia y radiación que la gravedad curva alrededor de la sombra oscura.