Ciencia y Tecnología

Los superordenadores ponen a prueba lo que creíamos saber sobre los agujeros negros

Nuevas simulaciones por supercomputador permiten analizar con mayor detalle cómo se comporta la materia en las inmediaciones de un agujero negro

Errol Musk en el podcast Wide Awake
Recreación artística de un agujero negro

Durante décadas, losagujeros negroshan sido descritos a partir de modelos teóricos y observaciones indirectas. Ahora, nuevas simulaciones realizadas con superordenadores están permitiendo recrear con mayor precisión qué ocurre en el entorno inmediato de estos objetos extremos.

El trabajo, liderado por investigadores del Flatiron Institute, combina observaciones reales de flujos de acreción con modelos avanzados que incorporan la rotación del agujero negro, los campos magnéticos y la radiación.

El resultado es el conjunto de simulaciones más detallado hasta ahora sobre cómo los agujeros negros de masa estelar absorben y expulsan materia a distintos ritmos.

Simulaciones en condiciones extremas

A diferencia de estudios anteriores, el nuevo modelo evita simplificaciones matemáticas que solían ser necesarias para reducir la complejidad de los cálculos. En su lugar, los investigadores han empleado dos supercomputadores para simular de forma conjunta el comportamiento del gas, la luz y el magnetismo en un espacio-tiempo curvado por la gravedad extrema.

Las simulaciones muestran que el entorno cercano al agujero negro es altamente inestable. El gas no cae de forma uniforme, sino que se acumula en discos densos, atraviesa zonas de fuerte turbulencia y genera chorros estrechos de materia y radiación guiados por campos magnéticos.

Uno de los hallazgos clave es que parte de la energía no se libera en forma de radiación directa, sino a través de vientos y chorros, lo que ayuda a explicar por qué algunos sistemas emiten menos rayos X de lo esperado. Las simulaciones también revelan la formación de un “embudo” estrecho que canaliza la materia hacia el horizonte de sucesos a velocidades extremas, produciendo emisiones observables solo desde ciertos ángulos.

Los investigadores destacan que el papel del campo magnético es crucial: su configuración puede acelerar o frenar la caída del gas, además de dirigir la expulsión de materia hacia el exterior, un factor determinante para entender lavariedad de comportamientos observados en distintos sistemas de agujeros negros.

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