Vols evaporar-te dins un forat negre?

No hi ha dubte que els forats negres constitueixen els objectes més espectaculars i alhora enigmàtics de l'univers.

En aquest article, anem a precipitar-nos cap a alguns d'ells, amb la nostra imaginària nau. Ja us aviso que el final no serà agradable, i ens evaporarem.

Deixeu-me, abans, recordar què són aquests objectes. Un forat negre és una regió de l'espai en la que es compacta tanta massa que la gravetat que exerceix fa que absolutament res, ni tan sols la llum, pugui escapar un cop hi ha entrat.

Ho intento explicar més fàcil. Si ens imaginem l'espai (temps) com una tela elàstica, i hi posem una bola pesada a sobre,veurem com la tela s'enfonsa, es deforma. Segons la relativitat general d'Einstein, la millor teoria física de què disposem per explicar la natura a gran escala, això seria, justament, la gravetat. En el cas dels forats negres, la seva densitat, és a dir, la concentració de massa, és tan brutal que enfonsaria aquesta tela imaginària fins a trencar-la per sota, de forma que tot el que hi caigués no en podria tornar a sortir.

He emprat la paraula temps en parèntesi, quan m'he referit a la tela de l'espai. Hem d'entendre que la massa no tan sols deforma l'espai tal i com el coneixem, sinó també el mateix temps, que deix de ser aquella entitat fix i immutable amb la que hem crescut, per transformar-se en quelcom elàstic (no batega igual de ràpid el temps aquí, a la superfície de la Terra, per exemple, que a 20.000 quilòmetres d'alçada, o que a la Lluna).

Els forats negres tenen el que es coneix com l'horitzó d'esdeveniments. Vindria a ser la frontera, el lloc a partir del qual ja res escaparà. Tal com Stephen Hawking ho descriu: és com intentar no caure per les cascades del Niàgara. Remes amb força per escapar, i potser ho aconseguiràs. Però si t'arribes a apropar just al límit, allà on l'aigua es precipita cap avall, ja res podrà salvar-te. Hauràs creuat l'horitzó d'esdeveniments.

Coneixem varis tipus de forats negres, en funció de la seva massa. Així, en llibertat (parlo d'ells com si fossin bèsties) en trobem de supermassius (enormes, amb masses superiors als milions de Sols) i d'estel·lars (amb la massa equivalent a una estrella). Però és curiós que no n'hem detectat cap de rangs diferents: per exemple de mides intermèdies, o fins i tot mini-forats negres. No hi hauria d'haver cap impediment físic per a l'existència de forats negres de tota mida i rang de masses. Però no els hem trobat. Potser no abunden els processos que els generen.

Molt bé. Preparats? Anem a caure dins un forat negre supermassiu. Sorprenentment, de les experiències que viurem imaginàriament a continuació, la del forat negre supermassiu serà, com ara veurem, la menys traumàtica. Tot i que el final serà, em temo, el mateix.

Els forats negres supermassius viuen en el centre de moltes galàxies, inclosa la nostra Via Làctia. Són enormes monstres, que empaqueten desenes, centenars, o milers de milions de vegades la massa del Sol. Desconeixem com s'han format. Podrien ser habitants de poc després del Big Bang, o podrien haver crescut posteriorment a base de devorar matèria.

El forat negre que ara atrau la nostra nau té una massa d'un milió de Sols (petit dins del regne dels supermassius), i una mida, fins al seu horitzó d'esdeveniments, de 2,7 milions de quilòmetres. Allà, la gravetat és quasi 2 milions de vegades la de la Terra!

Tal com ens apropem, la  nau s'accelera sota l'atracció poderosa del gegant. La notem des de distàncies superiors a l'any llum. Des d'uns 4 bilions de quilòmetres, la gravetat que exerceix ja és equivalent a la que tenim a la superfície del nostre planeta. Però com que som en caiguda lliure a través de l'espai, suposant que no xoquem contra cap objecte, no notem aquesta atracció, i dins la nau flotem ingràvids tan tranquil·lament.

Ens movem cap a una regió fosca de l'espai. Al seu voltant observem les estrelles de fons, tot i que la seva llum està deformada, fent com uns bonics i espectaculars arcs al voltant de la regió fosca, el forat negre.

Com deia, l'horitzó d'esdeveniments, el punt de no retorn, està situat a uns 2,7 milions de quilòmetres del centre del forat negre. Allà no hi ha cap cartell que ens ho indiqui, i el creuem a tota pastilla sense notar absolutament res. Fixeu-vos: a pesar de la increïble gravetat (milions la de la Terra), i per tant de la inimaginable velocitat que portarem, com que som en caiguda lliure, igual com dins un ascensor que ha trencat el cable i cau, no notem res.

Tot i això, el nostre destí ha quedat segellat al traspassar la frontera. Tot semblarà igual, només que ja no veurem la llum de les estrelles. Tot és fosc.

Resulta que hem deixat una nau bessona en òrbita estable al voltant del forat negre, de forma que pot observar tot el procés. Ens haurà vist caure cap al centre, guanyant més i més velocitat. S'haurà horroritzat al percebre com la nostra nau era estirada i retorçuda. Però sorprenentment tal com ens hem apropat a l'horitzó d'esdeveniments, el nostre moviment s'haurà alentit i, finalment, congelat.

L'observador veurà com no arribem mai a creuar completament l'horitzó d'esdeveniments, i la nostra nau es desfarà lentament en aquell punt. Pensarà "s'ha acabat! El meu company és mort".

Per ell, som morts. Retorçats i estirats. Però en realitat som encara vius, caient cap al centre, passat l'horitzó d'esdeveniments. Per suposat, no podem dir-li, ja que cap senyal que enviem podrà escapar cap a fora.

Molt poc després d'aquest pensament, ens aproparem al centre, anomenat singularitat, i allà s'acabarà tot per nosaltres. Els àtoms que formen la nau i el nostre cos seran, ara sí, estripats i passarem a formar part per sempre més del forat negre.

Tornem a fer l'experiment, però aquest cop caurem cap a un forat negre de tipus estel·lar, el resultat de la mort d'una estrella gran. Serà un forat negre de massa equivalent a 2 Sols.

Aquest escenari és més terrible per a nosaltres. En el cas anterior moríem quasi sense notar-ho, ja ben dins del forat negre. Però ara, ja a un milió de quilòmetres de distància, i encara lluny de l'horitzó d'esdeveniments (que es troba a només 5 quilòmetres del centre!), notem quelcom gens agradable. Perdem la ingravidesa, i ens orientem verticalment cap al forat negre. Notem com quelcom ens estira fortament dels peus (o del cap, segons com haguem quedat orientats). Tan fortament que els nostre cos no ho resisteix. En mig de crits de dolor, ens estripem. El material de la nau tampoc poc resistir-ho, i es parteix.

A pesar que som en caiguda lliure, igual que en l'anterior experiment, en aquest cas la força de la gravetat que suportem és enormement diferent entre els peus i el cap, o entre la part davantera de la nau i la del darrera. Milions de vegades superior en els nostres peus que en el cap. De forma que encara ben fora de l'horitzó d'esdeveniments els àtoms del cos i de la nau són forçats a col·locar-se en filera, en un macabre procés que anomenem "espaguetització".

L'observador haurà vist, astorat, el procés. En aquest cas coincidirem més o menys en el moment de la mort. Però igual que abans, veurà que els àtoms meus i de la nau no arriben a traspassar mai l'horitzó d'esdeveniments, i s'alenteixen a l'apropar-se.

Per suposat, tot el que he explicat en aquest article és producte de suposicions, segons la física que tenim. Ningú no sap què passa dins un forat negre. El que sí sembla clar és que si mai hi hem d'entrar, millor fer-ho en un de supermassiu, ja que en un de petit ens haurem convertit en pasta italiana molt abans no creuar la porta.

Per acabar, deixeu-me que comenti un fet sorprenent. L'evaporació dels forats negres.

Segons Stephen Hawking, i degut a efectes quàntics, els forats negres perden massa progressivament, i s'acaben evaporant, desapareixent. El que passa és que els temps que triguen en completar aquest procés són increïblement llargs. Si no m'he equivocat en els càlculs, el forat negre estel·lar de 2 masses solars al qual hem caigut abans trigaria un decilló de vegades més que l'edat del nostre univers! És a dir, unes 1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 vegades tota l'edat del cosmos!

La cosa canvia, però, amb un micro-forat negre. Un d'una tona de massa desapareixeria a l'instant, en menys d'una milionèsima de segon.

Però lo interessant passa amb els mini-forats negres. Un de massa equivalent a un milió de tones viuria uns 2.700 anys, i mentre s'anés evaporant desprendria una energia de més d'un bilió de watts!

Si el poguéssim crear i mantenir estable, seria una excel·lent i magnífica font d'energia neta. Ah! No us he comentat quant d'espai ens ocuparia aquesta bèstia productora d'electricitat: molt menys que una bilionèsima de centímetre! Brutal, oi? És clar que seria millor tenir-lo orbitant la Lluna, per evitar accidents. Diminut, però alhora increïblement destructiu si caigués al nostre planeta.

Potser algun dia la humanitat utilitzarà forats negres, qui sap. Mentre tant, seguirem imaginant com deu ser l'interior d'aquests objectes. I si mai t'atreveixes a visitar-ne un, tria'l bé, eh?