Se ha estudiado la posibilidad de que se formen planetas que orbiten agujeros negros supermasivos.
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Los personajes de la película Interstellar viajan a unos planetas que parecen orbitar un agujero negro supermasivo. ¿Es algo así realista?
El guión original de la película lo escribió Kip Thorne, que es un experto mundial en Relatividad General y agujeros negros. Sin embargo, Christopher y Jonathan Nolan modificaron mucho este guión hasta que la física empezó a tener problemas. Thorne explicó de todos modos cómo los eventos que se cuentan en la película podrían darse en la realidad en un libro de divulgación.
Parece que ha habido recientemente otros físicos que le han dado vueltas a la cabeza acerca este asunto, como So Keiichi Wada (Univeridad Kagoshima, Japón) y colaboradores.
Estamos acostumbrados a imaginar planetas orbitando estrellas. De hecho ya hemos detectado 4000 de esos planetas en los últimos años. No es descabellado pensar que una estrella masiva, con su cohorte de planetas, explote en forma de supernova y que quede un agujero negro de baja masa como residuo. Si alguno de los planetas originales sobreviven a la supernova, pueden seguir orbitando el agujero negro resultante. Incluso se puede concebir que parte de los restos de la supernova pudieran formar un disco de acreción y generar nuevos planetas.
Sin embargo, no parecería, en principio, que algo así se pudiera dar alrededor de agujeros negros supermasivos. Wada y sus colaboradores han mostrado que, aplicando modelos de formación planetaria al caso de los agujeros negros supermasivos, se pueden formar planetas. Sería el primer estudio que apuntase a la formación directa de planetas en ese tipo de entorno.
El modo habitual de formación planetaria es a partir de un disco de gas y polvo que forma alrededor de las estrellas jóvenes. Gradualmente ese material se va agregando para formar objetos cada vez más grandes hasta que finalmente se forman los planetas. Estos objetos serían, por tanto, nada más que un subproducto de la formación estelar.
Estos investigadores estudiaron la idea de si en el disco que hay alrededor de los agujeros negros supermasivos se pudiera dar algo similar. Pero lo interesante en este caso es que las reglas de la Relatividad General se dejan sentir y que la Física newtoniana ya no se aplica. El espacio-tiempo alrededor de un agujero negro de este tipo está muy curvado y la dilatación temporal se deja sentir. Incluso a 10 o 30 años luz del agujero negro no se pueden despreciar los efectos relativistas.
Como hay mucha masa en esos discos de acreción, los planetas que se vayan formando también serán muy masivos, de más de 10 veces la masa la terrestre. Además, podría haber 10 000 de estos plantas en uno sólo de estos agujeros. Podría haber incluso más de estos objetos y formarse más cerca del agujero negro.
¿Podría ser la vida posible en un planeta así? El entorno, en todo caso, sería muy hostil para la misma. Sería difícil encontrar un hueco en dicho disco que facilitara que no cayeran meteoritos constantemente. Incluso aunque exista una zona de habitabilidad y que el planeta sea de una masa similar a la de la Tierra, estaría el gran problema de radiación proveniente de la parte del disco que está más cerca del horizonte de sucesos y que emite mucha radiación que esterilizaría cualquier atisbo de vida tal y como la conocemos. Aunque seguro que merece la pena investigarlo.
El problema de hacer ciencia sobre un tema así es que estos supuestos planetas serían extremadamente difícil de ser detectados, dadas las distancias enormes implicadas. Aunque quizás se puedan estudiar algunos de estos discos en el infrarrojo y tratar de ver huecos en ellos (señal de que un planeta ha «barrido» su órbita) o cualquier otra pista que revele de forma indirecta su presencia.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Foto: Colaboración Event Horizon Telescope