¿Y si el Sol se convirtiera en un agujero negro?

El Sol comprimido en un agujero negro de 6 km de ancho: los planetas mantienen sus órbitas, pero la luz y el calor desaparecen

Una hipótesis: la física lo permite sobre el papel, pero nadie lo ha visto nunca. Todo sigue la teoría tal como es hoy.

Míralo en 3D

Paso a paso

La misma atracción

Newton demostró en 1687 que, fuera de un cuerpo redondo, su atracción es la misma que si toda su masa estuviera en el centro: el teorema de la capa. La gravedad de Einstein coincide, por el teorema de Birkhoff de 1923: fuera de una masa redonda, el espacio tiene la misma forma haga lo que haga la masa de dentro. Así que un agujero negro de un Sol atraería a la Tierra exactamente como lo hace hoy el Sol.

Solo cambiarían dos cosas: ya no habría luz solar ni calor del Sol. El resto de esta historia es lo que eso significaría, calculado con números medidos. Nunca ha ocurrido nada así, y no le puede ocurrir a nuestro Sol.

Cómo podría hacerse

La naturaleza no puede hacerle esto al Sol. Los agujeros negros nacen cuando una estrella de más de unos 20 soles agota su combustible y su núcleo se desploma sobre sí mismo. Lo que queda debe pesar más de unos 2,3 soles, o se detiene como estrella de neutrones: la más pesada conocida, PSR J0952−0607, tiene 2,35 soles (Romani y otros, 2022).

Así que esto es un experimento mental: el Sol se cambia sin más por un agujero negro de la misma masa. Comprimirlo de verdad liberaría cientos de veces más energía de la que el Sol emite en toda su vida; eso se deja de lado aquí. La imagen muestra el encogimiento en una escala variable.

Ocho minutos de sol

¿Notaría antes la Tierra un cambio en la atracción? Los cambios de la gravedad también viajan a la velocidad de la luz: en 2017 las ondas gravitacionales del choque de estrellas de neutrones GW170817 llegaron menos de dos segundos después que su luz, tras 130 millones de años de viaje. Pero aquí no hay ningún cambio que enviar: el agujero atrae igual que el Sol.

La Luna y los planetas solo brillan con la luz del Sol, así que también se apagarían, cada uno cuando nos llegara su última luz reflejada: la Luna menos de tres segundos después del Sol, Júpiter más de una hora después y Neptuno unas 8 horas después.

Un cielo negro

Sin luz solar que dispersar, el aire ya no brilla en azul, así que el cielo de día es tan negro como de noche. La Luna desaparecería, y solo se notaría donde tapa estrellas. El agujero es demasiado pequeño para verse en la imagen, así que se marca su lugar.

El frío

Lo rápido que llega se calcula con un modelo sencillo: roca que sube calor desde abajo y aire encima que deja escapar calor al espacio. El efecto invernadero se debilita cuando el frío congela el vapor de agua, y luego el dióxido de carbono, sacándolos del aire. Los vientos que traen calor del mar, que al principio frenarían el enfriamiento de la tierra, se dejan de lado.

El mar se congela

Así que el mar no se congelaría del todo en un año ni en un siglo: bajo una tapa de hielo, el agua líquida duraría decenas de miles de años. Las temperaturas y el grosor del hielo son los de este modelo, y uno más completo podría dar valores algo distintos.

Vida en la oscuridad

La vida de la superficie, que se alimenta de lo que las plantas fabrican con la luz solar, se extinguiría en meses. Pero hay vida que nunca necesitó el Sol: se alimenta de sustancias químicas de la roca, en el fondo del mar y en lo profundo del subsuelo.

En 1977 el submarino Alvin halló fuentes termales en el fondo del Pacífico cerca de las islas Galápagos, repletas de gusanos tubícolas gigantes, almejas y cangrejos. Viven de microbios que obtienen su energía del sulfuro de hidrógeno del agua que sube de la roca, no de la luz.

Muchos de esos microbios, y los animales, aún respiran oxígeno producido por las plantas con la luz solar y disuelto en el mar. Sin el Sol ya no se produciría más, así que los animales más grandes de las fuentes morirían al escasear. Los microbios que no necesitan oxígeno seguirían adelante.

Más hondo aún, en 2008 se halló una bacteria, Desulforudis audaxviator, viviendo sola a 2,8 km de profundidad en una mina de oro sudafricana, alimentada por agua descompuesta por la radiactividad de la roca (Chivian y otros). Una vida así podría seguir en la oscuridad durante millones de años.

De cerca

Los agujeros negros fotografiados por el Event Horizon Telescope, M87* en 2019 y Sagitario A* en 2022, muestran un anillo de luz porque cae gas en ellos y se calienta. Alrededor del agujero del Sol el espacio estaría casi vacío, así que no brillaría: solo se vería por cómo curva el cielo.

La curvatura de la luz de las estrellas en la imagen sigue la relatividad general, rayo a rayo. Las estrellas en sí están dibujadas, y el cielo se muestra más brillante de lo que se vería, como para ojos muy acostumbrados a la oscuridad.

Estirado

Más cerca, estiraría un cuerpo en una hebra larga y fina, lo que los astrónomos llaman espaguetización, mucho antes de llegar al horizonte. Donde estaba la superficie del Sol, a 696 000 km, el estirón es menos de una millonésima de la gravedad terrestre: la marea depende de lo cerca que estés, no de lo pequeño que sea el agujero.

Los agujeros grandes son más suaves en su borde. En el horizonte de Sagitario A*, cuatro millones de veces más pesado, el estirón sobre una persona es mucho menor que la gravedad terrestre, y podrías cruzarlo sin notar nada. Los anillos de la imagen marcan dónde el estirón es una y diez veces la gravedad terrestre.

Lo que pasará de verdad

Una estrella solo se convierte en agujero negro si nace con más de unas 20 veces la masa del Sol. El Sol, en cambio, agotará el hidrógeno de su núcleo, se hinchará hasta unas 200 veces su anchura y expulsará sus capas externas. Su núcleo caliente quedará como una enana blanca, del tamaño de la Tierra, enfriándose despacio durante billones de años.

La Tierra seguirá girando a su alrededor, si la gigante roja no se la traga antes, y el cielo nocturno tendrá una pequeña estrella blanca que se apaga en lugar de un Sol. La simulación La muerte del Sol, en Fenómenos, muestra cómo terminará de verdad.

El agujero negro más cercano conocido, Gaia BH1, está a 1560 años luz (El-Badry y otros, 2023). Es diez veces más pesado que el Sol, y una estrella como el Sol gira a su alrededor, igual que la Tierra giraría alrededor de un Sol convertido en agujero negro.