Del 15 al 19 de julio tuvo lugar la segunda edición de la escuela de verano, 🌞Summer IFT School (SIFTS 2024) con el tema: «Aspectos fundamentales de la física de los agujeros negros».
30 estudiantes, en su mayoría de Europa, han tenido la oportunidad de asistir a cinco jornadas con de algunos de los nombres más respetados en la física de agujeros negros: Luca Santoni, Chris Pope, Malcolm Perry, Alberto Zaffaroni y Luciano Rezzolla. Cada uno de ellos, abordando distintos aspectos teóricos y prácticos relacionados con los agujeros negros.
María José Rodríguez y Óscar Valera, ambos investigadores del IFT, coordinan el SIFTS desde su primera edición.
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Desde teorías de gravedad cuántica hasta las imágenes del Event Horizon Telescope
El programa abarca una enorme diversidad de enfoques en la física de agujeros negros. Un agujero negro es una región del espacio-tiempo en el que una masa ha colapsado por su propio campo gravitatorio, dando lugar a una singularidad. Esta singularidad está “escondida” por lo que conocemos como el horizonte de sucesos, esa frontera a partir de la cual nada que entre pueda salir, nisiquiera la luz.
Luca Santoni, del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) en París, trataró la relación entre las perturbaciones de los agujeros negros y la teoría de campos, con aplicaciones en ondas gravitacionales, una de las áreas de investigación más prometedoras de los últimos años. Las ondas gravitacionales o gravitatorias, detectadas por primera vez en 2015 por el interferómetro LIGO, constituyeron la primera prueba directa de la existencia de estos objetos, al detectarse estas de la fusión de dos agujeros negros.
Por su parte, Chris Pope, Catedrático Stephen Hawking de Física Fundamental en la Universidad Texas A&M, abordó las configuraciones de agujeros negros como soluciones de teorías de gravedad cuánticas. Uno de los mayores retos de física moderna es unificar la relatividad, que explica los objetos macroscópicos, con la cuántica, que trata del peculiar comportamiento de las partículas elementales, fuera de toda nuestra experiencia cotidiana. Los agujeros negros son ideales para estudiar teorías de gravedad cuántica, debido a sus condiciones extremas, donde los campos gravitatorios intensos permiten observar fenómenos relativistas y cuánticos en su máxima expresión. La región alrededor del horizonte de eventos y las singularidades en el centro de los agujeros negros ofrecen pistas cruciales sobre la gravedad a escalas cuánticas.
Los agujeros negros tienen propiedades termodinámicas, como temperatura y entropía, que relacionan la mecánica cuántica con la gravedad, y estudiar estas propiedades puede ofrecer prespectivas fundamentales sobre la unión de estas dos teorías. Malcolm Perry, Universidad de Cambridge y Universidad Queen Mary de Londres, se centró en los aspectos fundamentales de los agujeros negros en relatividad general y termodinámica. Mientras tanto, la perspectiva microscópica de la termodinámica la aporta Alberto Zaffaroni, Universidad de Milán-Bicocca, quien explica por qué los agujeros negros tienen temperatura y entropía.
Por último, Luciano Rezzolla, Universidad Goethe de Frankfurt, ofrece una introducción sobre cómo los agujeros negros afectan a su entorno y a la luz circundante, destacando su papel en la obtención de las primeras imágenes de agujeros negros mediante el Event Horizon Telescope (EHT).
La primera fotografía de un agujero negro, revelada el 10 de abril de 2019, muestra el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia M87. Capturada por el proyecto EHT, esta imagen histórica fue posible gracias a una colaboración internacional que utilizó interferometría de muy larga base para crear un telescopio virtual del tamaño de la Tierra. Más tarde, en 2022, el EHT obtuvo la primera forografía del agujero negro del centro de nuestra propia galaxia, Sagitario A*.