Entrevista a Manel Perucho
«Hemos visto el chorro de un agujero negro como no lo habíamos visto nunca»
Profesor de Física de la Universitat de València
Manel Perucho es profesor de Física en la Universitat de València, pero nos encontramos con él en el Servei de Llengües i Política Lingüística de laUniversitat de València, el cual dirige desde diciembre de 2022. Este polifacético científico ha propuesto junto con otros colegas del mismo campo un nuevo modelo teórico en que se explica la estructura helicoidal del blázar de un agujero negro que se encuentra en el núcleo de la galaxia 3C 279.
El profesor nos ha explicado que el modelo anterior interpretaba variaciones de la emisión del chorro debidas a perturbaciones como ondas de choque que lo atravesaban pero que ahora, gracias al nuevo modelo propuesto por él y sus colegas, se sabe que estas perturbaciones se podrían dar en la región de formación del chorro, que de alguna manera van rebotando contra las paredes del canal que forma el chorro comprimiendo el gas, aumentando su presión y consecuentemente aumentado la visibilidad. También hemos hablado de curiosidades sobre los agujeros negros y de su faceta más humanística.
Ha publicado un artículo con otros colegas en la revista Nature Astronomy sobre la estructura helicoidal del chorro de un agujero negro. ¿Cómo llegaron a esta conclusión?
Hemos obtenido una imagen de un blázar con la mejor resolución que se había hecho nunca. Hasta ahora veíamos una mancha alargada (el chorro) sin detalle y entonces se hacían varias teorías. Pero gracias a nuevos métodos como el telescopio espacial RadioAstron, estas imágenes han ido mejorando. Esto nos ha permitido ver que la mancha no tiene una estructura que emita de manera homogénea a lo largo del canal, sino que hay unos filamentos, que son en lo que nos hemos fijado nosotros. Esto es muy interesante porque revela la naturaleza de los chorros y cuál es su origen. Pero la idea principal del trabajo es que estamos viendo este chorro como no lo habíamos visto nunca.
¿Qué quiere decir que la estructura interna del chorro sea helicoidal?
Estos chorros se forman extrayendo energía de rotación del agujero negro, es decir, mediante líneas de campo magnético que se enroscan y eyectan partículas y energía que se aceleran y se propagan más rápidamente que la velocidad del sonido del medio donde se propaga. En un chorro como este, la onda de choque que va con la primera eyección ya está lejos, y lo que nosotros vemos es lo que está pasando todavía en la base del agujero negro, la continuación de la eyección. Por lo tanto, el canal ya está hecho, pero continúa eyectando material a través del campo magnético que extrae energía del agujero y contribuye a expulsar el material y acelerarlo hacia fuera. Podemos entender el canal como un tipo de río de material que va prácticamente a la velocidad de la luz, pero como en la base las cosas no son ni estáticas ni estacionarias puede haber perturbaciones que se propagan como olas en este canal de tres dimensiones, como un cilindro. ¿Y, como se propaga una ola por un cilindro? Pues, por ejemplo, haciendo una hélice, por eso tiene esta estructura.
Al recibir la aceptación del artículo, antes de que lo pudimos leer, usted publicó un tuit donde decía que el nuevo modelo teórico se le había ocurrido mientras regaba el huerto. Esto me hace recordar al descubrimiento de Newton con la manzana. ¿Quizás sea la magia del campo?
Estaba meditando hacía tiempo. Mientras pensaba en esto, estaba mirando como fluía el agua por el canal de riego, donde había una saliente en la pared de la regadera que generaba una ola estática. EL agua iba recta, pero cuando pasaba por esa ola se formaba una oscilación y entonces pensé: «claro, el gas se propaga en la dirección del jet y la ola simplemente perturba el paso del fluido cuando pasa por allá». El fluido va recto, pero hay alteraciones de sus propiedades cuando pasa por la ola, quizás un incremento de presión, un cambio muy ligero en su vector de velocidad, un cambio de la intensidad del campo magnético en la región, un cambio en su densidad porque se está comprimiendo, etc. pero después, al pasar este punto, se vuelve a expandir.
¿En qué se diferencia este nuevo modelo que proponéis del anterior?
Lo que se pensaba era que había unas perturbaciones que se propagaban a través del chorro como ondas de choque, pero ahora estamos bastante convencidos de que a veces las perturbaciones que se generen en la base son tan intensas que emitan una onda de choque, y otras veces se trata de olas más suaves que generen estas estructuras helicoidales. En el caso de las estructuras helicoidales, la ola altera las propiedades del fluido de forma que la atraviesa, produciendo un aumento de la brillantez solo en las regiones de máxima compresión. Por el contrario, en el modelo anterior, se suponía que el aumento de brillantez ocurría de manera homogénea en toda la sección del canal a medida que la onda de choque se propaga. Así pues, la diferencia fundamental es el modelo físico dinámico que da pie a unas propiedades observacionales determinadas.
¿Qué sabemos hasta el momento sobre los agujeros negros?
Solamente lo que podemos saber con las evidencias observacionales que tenemos. Por ejemplo, sabemos que hay agujeros negros de masa relativamente pequeña que se forman después del colapso de una supernova. A todas las estrellas les pasa que en algún momento de su vida dejan de generar energía de manera suficiente a sus núcleos, por lo tanto, el gas del que se componen empieza a perder energía y entonces la masa empieza a caer sobre sí misma. Lo que ocurre es que en las más masivas el colapso es tan bestia que produce un rebote a causa de reacciones nucleares, neutrinos, etc. y estalla en supernova, quedando un residuo en el centro. Si este residuo tiene más de cierta masa, continúa colapsando hasta formar un agujero negro. Esto sería la formación de los agujeros negros de masa. Si, por el contrario, la masa del residuo es menor, el resultado sería una estrella de neutrones. Respecto a los agujeros negros súper-masivos hay mucho debate sobre cómo se formaron, las dos teorías que parece que están más aceptadas ahora son: el colapso directo de nubes de gas que no llegaron a tener tiempo de fusionar suficiente energía para soportar su propio peso y colapsaron o que se forman varios agujeros negros grandes que van perdiendo energía mediante la emisión de radiación gravitatoria y acaban cayendo unos encima otros y perdiendo energía por emisión de radiación gravitatoria. Pero todavía es un asunto que no está claro. Lo que sí queremos saber es porqué hay agujeros negros tan grandes a una edad tan temprana.
¿Y cómo estudiáis estos agujeros negros?
En astrofísica primero que nada tenemos la observación: telescopios ópticos, radiotelescopios, rayos X etc. Pero no disponemos de laboratorios, no podemos poner un agujero negro o una estrella dentro de uno, así que utilizamos ordenadores. Tenemos unos modelos teóricos, una interpretación de lo que está pasando, y cogemos las ecuaciones asociadas a esta interpretación y las ponemos en un súper-ordenador para ejecutar cálculos. Se hacen horas de cálculo, se analizan los resultados, se sacan las imágenes… De forma que podemos decir que el laboratorio de la astrofísica son las simulaciones numéricas computacionales.
¿Sería posible en un futuro observar el interior de un agujero negro?
Tendrías que averiguar cómo romper la ley fundamental de la física: que nada se mueve más rápido que la luz, de hecho, la velocidad de la luz es la velocidad de escape en el que se denomina horizonte de acontecimientos, a medida que vas entrando esa velocidad es más grande, es decir, cada vez es más imposible salir, por lo tanto, es físicamente imposible de hacer, ahora mismo por lo que sabemos. Según alguna teoría física, hay unas partículas llamadas taquiones, de las que obviamente no se ha demostrado la existencia, que se propagan más rápido que la luz. Como no podemos emitir información a estas velocidades súper-lumínicas, no podríamos enviar información fuera del agujero, así que por el que sabemos ahora, es imposible saber qué hay allá dentro.
Usted siempre habla sobre que el universo es un lugar violento –de hecho, este es el título del monográfico que coordinó en Métode y también del blog que actualmente tiene en marcha en «Los Blogs de Métode»– y que la Tierra es un trocito de tranquilidad dentro de este. En un hipotético caso que el planeta Tierra estuviera cerca de un agujero negro, ¿cuál sería nuestra situación?
Sería una situación complicada. Al fin y al cabo, estamos aquí porque no hay objetos que generan radiación a alta energía a nuestro alrededor, si no, no estaríamos.
¿Hay otro campo de la astrofísica que le gustaría estudiar?
La formación y la física de los planetas siempre me han interesado. Supongo que es porque yo vengo de la astronomía amateur y cuando era jovencito observaba con telescopios los planetas y me gustaba. La astrobiología también me interesa.
Estamos haciendo la entrevista en el Servei de Llengües i Política Lingüística de la Universitat de València. ¿Cómo es que un científico ha acabado siendo director de este servicio?
Me lo propusieron y acepté. A parte, pedí poder seguir haciendo mi investigación y mis clases y en esto he tenido toda la ayuda y apoyo del Servicio por lo cual les quiero dar las gracias. Hago mi tarea política de director, pero digamos que el trabajo gordo del día a día la hacen ellos. Me gusta investigar y la docencia, y es una cosa a la cual no quiero renunciar, pero también soy una persona que piensa que la vida no es solo trabajo y me interesan otras cosas. Siempre me han gustado las humanidades, las lenguas, por ejemplo, la mía, y entonces trabajar por un modelo plurilingüe en que la gente hable diferentes lenguas y tenga respeto y empatía, creo que es trabajar por una universidad y un mundo mejores.
¿Cómo ve la situación de otras lenguas diferentes del inglés, como por ejemplo el valenciano, en el entorno científico?
Siempre ha habido una lengua franca en el entorno científico con la que todos se han entendido, además del lenguaje matemático. Por otro lado, cada día es más fácil entenderse con herramientas como la inteligencia artificial, que hacen traducciones muy cuidadosas. Pero también creo que hay que hacer divulgación en todas las lenguas porque se puede hablar de ciencia en cualquier idioma y porque al fin y al cabo a nosotros nos paga la gente y esta tiene derecho a enterarse de lo que hacemos. Por lo tanto, encuentro que la divulgación es fundamental por una cuestión moral de volverle a la gente el que te está dando y para construir un vocabulario y un lenguaje que te permita hablar de todo, y en particular de ciencia. Todas las lenguas son válidas para cualquier temática y tampoco hace daño aprender idiomas porque creo que te ayuda a comprender más a la gente, aprecias más y odias menos.
