Se ha demostrado que Einstein tenía razón con una predicción clave sobre los agujeros negros, según ha descubierto un equipo internacional dirigido por investigadores de la Universidad de Física de Oxford. Utilizando datos de rayos X para probar una predicción clave de la teoría de la gravedad de Einstein, su estudio, publicado en Monthly Notices of the Astronomical Society, proporciona la primera prueba observacional de que una "región de inmersión" alrededor de los agujeros negros no solo existe, sino que ejerce algunas de las fuerzas gravitacionales más fuertes identificadas hasta ahora en la galaxia. Los nuevos hallazgos son parte de una amplia investigación sobre misterios pendientes en torno a los agujeros negros realizada por astrofísicos de la Universidad de Física de Oxford. Este estudio se centra en agujeros negros más pequeños relativamente cercanos a la Tierra, utilizando datos de rayos X recopilados por los telescopios espaciales NuSTAR y NICER de la NASA. A finales de este año, un segundo equipo de Oxford espera acercarse a la filmación de las primeras películas de agujeros negros más grandes y distantes como parte de una iniciativa europea multimillonaria. A diferencia de la teoría de la gravedad de Newton, la teoría de Einstein establece que lo suficientemente cerca de un agujero negro es imposible que las partículas sigan con seguridad órbitas circulares, sino que se "precipitan" rápidamente hacia el agujero negro a una velocidad cercana a la de la luz, lo que da nombre a la región de inmersión. El estudio de Oxford se centró en esta región en profundidad por primera vez, utilizando datos de rayos X para comprender mejor la fuerza generada por los agujeros negros. "Este es el primer vistazo a cómo el plasma, desprendido del borde exterior de una estrella, sufre su caída final en el centro de un agujero negro, un proceso que ocurre en un sistema a unos diez mil años luz de distancia", dijo el Dr. Andrew Mummery, de Física de la Universidad de Oxford, quien dirigió el estudio. "Lo que es realmente emocionante es que hay muchos agujeros negros en la galaxia, y ahora tenemos una nueva y poderosa técnica para usarlos para estudiar los campos gravitatorios más fuertes conocidos". "La teoría de Einstein predijo que esta caída final existiría, pero esta es la primera vez que hemos podido demostrar que está sucediendo", continuó el Dr. Mummery. "Piensa en ello como un río que se convierte en una cascada: hasta ahora, hemos estado mirando el río. Esta es la primera vez que vemos la cascada". "Creemos que esto representa un nuevo y emocionante desarrollo en el estudio de los agujeros negros, lo que nos permite investigar esta última área alrededor de ellos. Solo entonces podremos comprender completamente la fuerza gravitatoria", agregó Mummery. "Esta inmersión final de plasma ocurre en el borde mismo de un agujero negro y muestra que la materia responde a la gravedad en su forma más fuerte posible". Los astrofísicos llevan algún tiempo tratando de entender lo que ocurre cerca de la superficie del agujero negro y lo hacen estudiando los discos de material que orbitan a su alrededor. Hay una región final del espacio-tiempo, conocida como la región de inmersión, donde es imposible detener un descenso final hacia el agujero negro y el fluido circundante está efectivamente condenado. El debate entre los astrofísicos ha estado en marcha durante muchas décadas sobre si la llamada región de inmersión sería detectable. El equipo de Oxford ha pasado los últimos dos años desarrollando modelos para ello y, en el estudio que acaba de publicarse, demuestra su primera detección confirmada encontrada utilizando telescopios de rayos X y datos de la estación espacial internacional. Si bien este estudio se centra en los pequeños agujeros negros más cercanos a la Tierra, un segundo equipo de estudio de la Universidad de Oxford Physics forma parte de una iniciativa europea para construir un nuevo telescopio, el Telescopio Milimétrico de África, que mejoraría enormemente nuestra capacidad para obtener imágenes directas de los agujeros negros. Ya se han conseguido más de 10 millones de euros de financiación, parte de los cuales apoyarán varios primeros doctorados en astrofísica para la Universidad de Namibia, en estrecha colaboración con el equipo de la Universidad de Física de Oxford. Se espera que el nuevo telescopio permita observar y filmar por primera vez grandes agujeros negros en el centro de nuestra propia galaxia, así como mucho más allá. Al igual que con los agujeros negros pequeños, se espera que los agujeros negros grandes tengan el llamado "horizonte de sucesos", arrastrando material desde el espacio hacia su centro en una espiral a medida que el agujero negro gira. Estos representan fuentes de energía casi inimaginables y el equipo espera observarlos y filmarlos girando por primera vez. El estudio "Emisión continua desde dentro de la región de inmersión de los discos de agujeros negros" ha sido publicado en Monthly Notices of the Astronomical Society.