Los agujeros negros supermasivos (aquellos con masa miles de millones de veces la de nuestro Sol) emiten una radiación intensa y extremadamente potente –especialmente en forma de rayos X y gamma–, cuando la materia cae en ellos y se calienta. Aunque nos movemos en el terreno de las conjeturas (los científicos se encuentran en fase de experimentación en este terreno) cabría la posibilidad de que esta radiación sea capaz de calentar galaxias enteras y planetas (incluida la atmósfera de la Tierra) alterando sus respectivos climas. Los científicos buscan evidencias de esa influencia en el registro fósil del pasado.
Un agujero negro es un objeto cósmico que ha acumulado una masa tan inmensa y un campo gravitatorio tan descomunal que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él. En su interior pasan cosas extrañas, se altera el espacio y el tiempo y las leyes físicas fundamentales de la naturaleza, tal como las conocemos los humanos, dejan de cumplirse. En un capítulo de Redes emitido en 2013 (aquel magnífico programa de divulgación científica dirigido por Eduard Punset), el prestigioso astrónomo Caleb Scharf (del Centro de Investigación Ames de la NASA, California, y exdirector del Centro de Astrobiología de Columbia en la Universidad de Nueva York) apuntaba, ya entonces, la posible relación entre agujeros negros y climas galácticos y planetarios. En el documental, emitido bajo el título de El rostro amable de los agujeros negros, Punset entrevistó a Scharf para preguntarle sobre el comportamiento de estos gigantes del cosmos que amenazan con devorarlo todo. Scharf confirmó que la Vía Láctea, la galaxia a la que pertenece la Tierra, se encuentra en la conocida como “zona del Valle Verde”, una región del universo donde la vida es más factible que en otras. Ya entonces (tengamos en cuenta que el programa se emitió en 2013, cuando los científicos aún no contaban con los exhaustivos estudios y el abundante caudal de datos e información sobre el cambio climático de que disponen hoy), Scharf aseguró que el Valle Verde es “algo muy nuevo, algo sobre lo que no hemos obtenido pruebas hasta hace pocos años”.
A grandes rasgos, las galaxias se dividen en tres tipos: las rojas (donde las estrellas son viejas, moribundas); las azules (rebosantes de estrellas jóvenes); y las que forman parte del Valle Verde, que no son rojas ni azules, sino que se encuentran a medio camino. “Son muy interesantes porque creemos que son lugares de transición, se trata de galaxias que están cambiando de azul a rojo, pero el proceso tarda millones de años, tal vez cientos de millones de años. Lo sorprendente es que la Vía Láctea parece ser una de esas galaxias del Valle Verde”, aseveró, para concluir que esa posición privilegiada es la que determina que haya vida en la Tierra y probablemente en otros mundos. Sin embargo, pese a que nuestro planeta se encuentra en una zona de confort, por así decirlo, no está a salvo de cataclismos que se producen en regiones lejanas del universo situadas a cientos de años luz.
La clave de la posible influencia de un agujero negro en galaxias y planetas está en la radiación que emiten. “La mayoría de rayos X no atraviesan la atmósfera de la Tierra, porque nos protege de ellos. Sin embargo, hay otros tipos de energía un poco más extremos que proceden de los agujeros negros, como los rayos gamma, y estos sí que pueden atravesar la atmósfera. De hecho, hay quien cree que ciertos episodios de cambio climático del pasado, hace miles, decenas de miles de años, podrían haberse debido a hechos que sucedieron a centenares de miles de años luz de distancia. Fueron sucesos muy potentes y muy energéticos, tal vez relacionados con agujeros negros que liberaron energía por el espacio que quizá penetró en la atmósfera de la Tierra y fue perjudicial para la vida”, aseguró el experto ante un asombrado Punset. Estos cambios en los agujeros negros “también pudieron modificar la química de la atmósfera y, por consiguiente, el clima”, concluyó el astrofísico entrevistado. Una tesis a tener en cuenta, siempre sin perder de vista que los cambios climáticos han existido desde el inicio de la historia de la Tierra, han sido graduales o abruptos y se han debido a causas diversas, como las relacionadas con los cambios en los parámetros orbitales, variaciones de la radiación solar, la deriva continental, periodos de vulcanismo intenso, procesos bióticos o impactos de meteoritos. El cambio climático actual es antropogénico y se relaciona principalmente con la intensificación del efecto invernadero debido a las emisiones industriales procedentes de la quema de combustibles fósiles.
Scharf es una eminencia. Fue galardonado en 2022 con la Medalla Carl Sagan, otorgada por la Sociedad Astronómica Estadounidense por la excelencia en la comunicación pública de la ciencia planetaria. Hoy aquellas hipótesis sobre la influencia de los agujeros negros en el resto de galaxias (es probable que en el centro de cada una de ellas haya uno de estos gigantes cósmicos) se estudian en las universidades de todo el mundo. ¿Pudo haber sido un agujero negro el que cambió el clima del pasado de nuestro planeta? Y de ser esto cierto, ¿podría volver a ocurrir, podría estar ocurriendo en nuestros días y ser esta una de las causas del calentamiento global? Existe unanimidad en la comunidad científica a la hora de concluir que el cambio climático es un efecto directo de la acción humana, es decir, de décadas de actividad industrial descontrolada y transformación de los ecosistemas. En eso ya no hay ninguna duda al respecto (más allá de los grupos negacionistas que imponen sus teorías descabelladas), pero la ciencia avanza comprobándolo todo, cada dato, cada registro, y algunos científicos trabajan también en tratar de averiguar los efectos reales que los agujeros negros ocasionan en galaxias y planetas.
Cuando se forma un agujero negro, se emiten fotones muy energéticos, los rayos gamma, que al llegar a nuestra atmósfera chocan con moléculas y átomos, acelerándolos a velocidades superiores a la velocidad de la luz en el aire. Según estudios del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), está comprobado que los agujeros negros supermasivos alteran la evolución química de las galaxias. Un equipo liderado por el Centro de Astrobiología (CAB-CSIC-INTA) de Madrid ha realizado un mapa bidimensional del gas de una galaxia situada a más de mil millones de años luz de nosotros. Los cuásares son uno de los tipos de objetos más luminosos que podemos observar en el universo. Al igual que otras galaxias activas, presentan en su centro un agujero negro supermasivo, con masas que varían desde millones hasta miles de millones de veces la masa del Sol, rodeado de un disco de gas que lo alimenta. La intensa gravedad del agujero negro genera temperaturas y presiones extremas en el disco de acreción, lo que provoca la emisión de radiación intensa y la aparición de fenómenos extremos como los chorros de partículas relativistas, que viajan a velocidades cercanas a la de la luz, o los vientos cósmicos, flujos de gas y partículas expulsados a miles de kilómetros por segundo desde las regiones internas. Estos vientos son capaces de inyectar grandes cantidades de energía en el resto de la galaxia. Transforman la química galáctica.
La variación en las cantidades relativas de oxígeno y nitrógeno observadas en la galaxia Teacup puede ser compatible con varios escenarios. En todos ellos, la actividad nuclear asociada al agujero negro supermasivo actúa como el mecanismo responsable final del enriquecimiento químico del gas, incluso a grandes distancias. Sara Cazzoli, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía y coautora del estudio, añade: “Entender cómo los agujeros negros supermasivos regulan la evolución de las galaxias es uno de los temas más candentes en la astrofísica actual. El interés de nuestro estudio radica en que proporciona evidencia directa de su impacto en la evolución química de la galaxia”.
Hallazgos en la astronomía de ondas gravitacionales también van en la misma línea. El profesor Ilya Mandel, del Centro ARC de Excelencia en Descubrimiento de Ondas Gravitacionales (OzGrav), y sus colegas, estudiaron los biomarcadores dejados por pequeños organismos unicelulares llamados arqueas en el pasado más remoto de la Tierra, incluidos el período Cretácico y el Eoceno. Las ondas gravitacionales se usan para encontrar agujeros negros en el espacio y también se han aprovechado para estudiar estos fósiles marinos como predictores del cambio climático. La investigación, publicada en la revista Climate of the Past, es una colaboración única entre paleontólogos, astrofísicos y matemáticos que buscan mejorar la precisión del paleotermómetro (método que proporciona una estimación de la temperatura ambiente en un período concreto analizando la formación química de un material de origen natural como una roca o un mineral). Los expertos van detrás de encontrar evidencias fósiles de los cambios climáticos acontecidos desde el inicio de los tiempos para predecir lo que es probable que suceda con la Tierra en las próximas décadas. Aún no lo sabemos todo sobre la transformación brusca del clima en cada edad geológica. Y quizá la fuerza casi infinita de los agujeros negros tenga algo que ver en este cataclismo.