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Agujeros negros para iluminar un planeta vivo

Por el 19 de enero de 2016, 12:19

¿Podría existir vida a la luz fría de un agujero negro? Aunque es muy difícil que esto ocurra o haya ocurrido alguna vez, lo cierto es que la física y la biología dicen que sí. Y los científicos explica el cómo.

Agujeros negros para iluminar un planeta vivo

Imaginad un universo en el que casi todas las estrellas se han apagado. Solo quedan cuerpos muertos y agujeros negros al alcance de lo que sea que viva en él, por entonces. Pero todos sabemos que hace falta energía para soportar la vida, ¿cierto? Cualquier ser vivo de este universo, de esta existencia, requiere de un mínimo de aporte energético para poder... estar vivo. Por definición. Pero si ya no hay soles ¿qué ocurriría? En un ejercicio de imaginación, el catedrático T. Opatrný de la Palacký University, en República Checa, explica como los agujeros negros podrían ser la última fuente de energía en un distante e hipotético futuro. Y, ya de paso, también explica como un planeta podría estar alimentado por la luz fría de un sol negro.

A la luz de un agujero negro

El truco está en el segundo principio de la termodinámica, ese que explica la relación que existe entre los parámetros de un sistema y la entropía. Solo por si no nos acordamos de él, grosso modo, este principio explica que cualquier proceso que ocurre espontáneamente produce un aumento de entropía del universo. La entropía se entiende a nivel de mecánica estadística como el desorden de las moléculas, pero también como la relación entre la energía y la temperatura que se transmite. Pero sin entrar en más detalles, la entropía, es decir, el desorden, tiende a aumentar en el universo. Este principio da contexto a una necesidad básica en cualquier sistema vivo: hace falta una diferencia de temperatura mínima para que la energía pueda transformar las sustancias. Algo que es básico para la vida. Tanto si hay un exceso de energía como si el universo es excesivamente frío, si no hay diferencia de temperatura que permita un metabolismo (tal y como lo conocemos u otro totalmente inimaginable) la vida no puede darse. Pero según el ejercicio realizado por el Dr. Opatrný, esto no sería problema para los agujeros negros exhaustos.

ondas gravitacionales

Esto es, agujeros negros que han consumido en su alrededor toda materia y ya no se encuentran alimentándose. En la práctica, estos agujeros negros se encuentran a 0K (cero grados absolutos). Pero sí que emiten luz gracias a la conocida como radiación de Hawkins. No obstante, hablamos de un sol frío y prácticamente muerto. Pero a su alrededor, la radiación de fondo, que se generó a consecuencia del Big Bang, el evento más fuerte que jamás viera el universo, podría mantener en un planeta parecido a la Tierra y que orbitara a dicho agujero negro, una temperatura de unos 2.7K por encima del 0K del agujero negro, es decir unos -270ºC. Según los cálculos, esto permitiría obtener unos 900W de energía, suficiente para que existiese un tipo extrañísimo e inimaginable de vida. Pero vida. Aunque si esta existiese, esa energía nunca sería suficiente para soportar a una civilización tal y como la conocemos.

Mucho, mucho tiempo...

Ahora, viajemos en el tiempo unos 13.800 millones de años atrás. Cuando el universo sólo tenía quince millones de años. Opatrný y sus colegas estiman que por entonces pudieron existir agujeros negros capaces de soportar vida. Es solo una hipótesis, un juego mental. Pero la idea no deja de ser interesante. Algo parecido se veía recientemente en una película de gran estreno (y que no vamos a nombrar para ahorrar los spoilers). Aunque la conceptualización es distinta. En los mundos de Opatrný, los agujeros negros también están exhaustos y la diferencia de temperatura, de nuevo, se da gracias a la radiación de fondo. La energía generada, por aquel entonces, habría sido de unos 130 GW (gigavatios), que aunque no es tanta como la que nos transmite nuestro sol, sería suficiente para soportar una civilización inteligente.

En ese hipotético mundo el sol no calienta, sino que el "cielo es caliente" y el sol frío.En ese hipotético mundo el sol no calienta, sino que el "cielo es caliente" y el sol frío. Un concepto muy sugerente. Ahora, ¿qué ocurre con la película que mencionábamos antes? En ella lo que se muestra es un enorme agujero negro con un radiante disco de acreción. En esta ocasión es el disco de acreción el que emite luz y energía. El disco de acreción no es otra cosa que materia girando a velocidades increíbles mientras "cae" hacia el agujero negro. Estas velocidades monstruosas, grosso modo, lo convierten todo en plasma caliente y luminoso. Así, podría actuar como un enorme y energético sol. No obstante, en la película, según expone Opatrný, se presenta un planeta donde la energía en realidad es mucho mayor que la que se muestra. En este, la energía que transmite la luz es mucho mayor debido a la frecuencia con la que llega.

interstellar

Recordemos que en dicho planeta los días equivalen a años fuera de la influencia del agujero negro y por cuestiones relativistas. Eso supone un aumento de frecuencia tal que los investigadores calculan que el planeta se encontraría, en realidad, a unos 900ºC. Por tanto, no sería viable como planeta para la vida que conocemos. Aún así, el propio investigador cree que sería más fácil que en un hipotético futuro, la civilización que exista use antes los discos de acreción que los agujeros negros para obtener energía. No obstante, todo este ejercicio no deja de ser interesante para hacernos una inquietante pregunta: ¿qué ocurrirá en un lejano futuro, cuando se apaguen todas las estrellas?

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