¿Quién descubrió los agujeros negros?

Una carta a un amigo, 236 años antes de la foto

La primera persona que describió algo parecido a un agujero negro no fue físico de profesión: fue un clérigo rural inglés, John Michell, que además daba clases de geología en Cambridge. En 1783 le escribió una carta a su amigo Henry Cavendish —el mismo que después pesaría la Tierra— y se la leyó a la Royal Society el 27 de noviembre de ese año. Se publicó en 1784.^[1]

Michell partió de una idea simple: si la luz tiene corpúsculos que la gravedad puede frenar (la óptica de Newton, que era la que se usaba entonces), entonces una estrella lo bastante densa podría tener una velocidad de escape mayor que la velocidad de la luz. Esa luz saldría, pero volvería a caer, y la estrella sería invisible. Calculó que, con la densidad del Sol, hacía falta un radio unas 500 veces mayor al solar para lograrlo. Lo escribió así: “toda la luz emitida por ese cuerpo sería forzada a regresar a él por su propia gravedad”.^[1] Y propuso algo que sigue siendo, en esencia, el método con que hoy se detectan muchos agujeros negros: si otro cuerpo luminoso orbitara alrededor de uno de estos astros invisibles, se podría inferir su existencia por el movimiento de ese compañero.

La idea quedó casi olvidada. La teoría de Newton sobre la luz fue desplazada en el siglo XIX, el cálculo de Michell dejó de tener sentido con las nuevas ideas y sus papers no volvieron a discutirse en serio hasta la década de 1970, cuando los historiadores de la ciencia lo redescubrieron.

La solución exacta, escrita en el frente de guerra

El segundo paso lo dio Karl Schwarzschild, astrónomo alemán, en enero de 1916, apenas dos meses después de que Einstein publicara las ecuaciones de la relatividad general. Schwarzschild estaba sirviendo en el ejército alemán en el frente ruso —calculando trayectorias de artillería— cuando encontró, a mano, la primera solución exacta de esas ecuaciones: la que describe el campo gravitacional alrededor de una masa puntual en reposo. Se la envió a Einstein, que la presentó en su nombre ante la Academia Prusiana de Ciencias el 13 de enero de 1916.^[2]

La solución de Schwarzschild tiene un punto conflictivo: a cierta distancia del centro —hoy llamada el radio de Schwarzschild— las matemáticas se vuelven extrañas. Dentro de ese radio, ninguna señal, ni siquiera la luz, puede salir. Para una masa como la del Sol, ese radio son unos 3 kilómetros; para la Tierra, menos de un centímetro. Durante décadas se pensó que ese límite era solo un artefacto matemático, una rareza sin equivalente físico real, hasta que el trabajo de Oppenheimer, Volkoff, Penrose y otros entre los años 30 y 60 mostró que una estrella masiva de verdad podía colapsar hasta cruzarlo. Schwarzschild no llegó a ver nada de esa discusión: murió en mayo de 1916, pocos meses después de enviar el paper, por una enfermedad que contrajo en el frente.^[3]

1. 1783
   John Michell describe las "estrellas oscuras"

   Carta a Henry Cavendish, leída en la Royal Society; calcula que una estrella muy densa podría tener una velocidad de escape mayor que la de la luz.

2. 1916
   Karl Schwarzschild resuelve las ecuaciones de Einstein

   Encuentra la solución exacta para el campo gravitacional de una masa puntual, con una singularidad en un radio crítico.

3. 1939
   Oppenheimer y Snyder calculan el colapso estelar

   Muestran matemáticamente que una estrella masiva puede colapsar y cruzar ese radio crítico de verdad, no solo en el papel.

4. 1964-72
   Cygnus X-1, el primer candidato observado

   Una fuente de rayos X con un compañero invisible demasiado masivo para ser estrella de neutrones; confirmarlo como agujero negro tomó casi dos décadas más.

5. 2019
   Primera imagen real de un agujero negro

   El Event Horizon Telescope muestra la sombra del agujero negro supermasivo de la galaxia M87, de 6500 millones de masas solares.

Fuente: Michell (1784); Schwarzschild (1916, trad. arXiv physics/9905030); EHT Collaboration (2019, ApJL 875, L1).

Cómo lo sabemos

Cada uno de estos tres hitos se apoya en un tipo de evidencia distinto. El de Michell es puramente matemático: con la física de su época (la óptica corpuscular de Newton y la ley de gravitación universal), calculó la velocidad de escape de una estrella como función de su masa y su radio, y encontró el punto en que esa velocidad superaría a la de la luz. No midió nada, porque no había manera de medirlo en 1783: fue una predicción teórica, correcta en su lógica aunque basada en un modelo de la luz que resultó incompleto.

El de Schwarzschild es también matemático, pero mucho más riguroso: resolvió de forma exacta —sin aproximaciones— las diez ecuaciones diferenciales acopladas de la relatividad general para el caso más simple posible, una masa puntual sin carga ni rotación. Lo hizo con lápiz y papel, en semanas, mientras calculaba trayectorias balísticas para la artillería alemana. Einstein mismo se sorprendió de que existiera una solución exacta tan pronto.

El tercer hito sí es observacional. El Event Horizon Telescope no es un telescopio único sino una red de ocho radiotelescopios repartidos por el planeta —de Hawái a la Antártida, de Chile a España— que en abril de 2017 observaron juntos, en la misma longitud de onda, usando la técnica de interferometría de muy larga base: cada antena registra la señal con un reloj atómico de precisión extrema, y después las señales de todas las antenas se combinan como si fueran una sola antena del tamaño de la Tierra. Así lograron una resolución angular suficiente para distinguir una estructura de 42 microarcosegundos, equivalente a ver una naranja en la superficie de la Luna desde la Tierra. Procesar y calibrar esos datos tomó casi dos años antes de la publicación en 2019.^[3]

Lo que se dice mal

Es común escuchar que “Einstein descubrió los agujeros negros”. No es así: la relatividad general los predice como consecuencia matemática, pero Einstein nunca aceptó del todo que existieran de verdad. En 1939 publicó un artículo donde argumentaba, con otro cálculo, que una estrella no podría colapsar lo suficiente como para formar uno; se equivocaba en ese punto específico, aunque su teoría de base fuera la correcta. La aceptación de que los agujeros negros son objetos físicos reales, no solo curiosidades matemáticas, llevó décadas de trabajo de otros físicos, entre ellos Roger Penrose, que en 1965 demostró que el colapso gravitacional lleva inevitablemente a una singularidad bajo condiciones muy generales (trabajo que le valió el premio Nobel de Física en 2020).

Tampoco es exacto decir que la foto de 2019 fue la “primera prueba” de que existen los agujeros negros: para entonces ya había evidencia indirecta muy fuerte, como el movimiento de estrellas orbitando un objeto invisible en el centro de la Vía Láctea o las ondas gravitacionales detectadas desde 2015 por la fusión de pares de agujeros negros. Lo que aportó el Event Horizon Telescope fue la primera imagen directa de la sombra de uno, el equivalente a pasar de inferir algo por sus efectos a verlo, aunque sea como una silueta de luz alrededor de la oscuridad.

Otras preguntas

¿Quién le puso el nombre de 'agujero negro'?

El término se popularizó recién en 1967-68, gracias al físico John Wheeler, casi dos siglos después de la idea de Michell y medio siglo después del cálculo de Schwarzschild. Antes se hablaba de 'estrellas oscuras' o 'estrellas colapsadas'.

¿Einstein creía que existían los agujeros negros?

No. Aunque su propia teoría de la relatividad general predecía la solución de Schwarzschild, Einstein publicó en 1939 un trabajo donde argumentaba que la naturaleza impediría que una estrella colapsara hasta ese punto. Tardó décadas en aceptarse que sí podían formarse.

¿Cuándo se encontró el primer agujero negro real, no solo calculado?

El primer candidato con buena evidencia fue Cygnus X-1, una fuente de rayos X descubierta en 1964 cuyo compañero invisible resultó demasiado masivo para ser una estrella de neutrones, según mediciones de principios de los años 70. Confirmarlo como agujero negro llevó casi dos décadas más de observaciones.

¿La imagen de 2019 fue la primera vez que se 'vio' un agujero negro?

Fue la primera imagen directa de la sombra de un agujero negro. Antes había evidencia indirecta muy sólida (órbitas de estrellas, rayos X, ondas gravitacionales detectadas desde 2015), pero ninguna era una fotografía del objeto mismo.

Fuentes

1. John Michell. On the Means of discovering the Distance, Magnitude, &c. of the Fixed Stars... (carta a Henry Cavendish) . Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 74: 35-57 (1784). primaria Artículo 16: 'all light emitted from such a body would be made to return towards it, by its own proper gravity' (toda la luz emitida por ese cuerpo sería forzada a regresar a él por su propia gravedad).
2. Karl Schwarzschild. Über das Gravitationsfeld eines Massenpunktes nach der Einsteinschen Theorie (traducción al inglés de S. Antoci y A. Loinger) . Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften, 1916, pp. 189-196 (trad. arXiv physics/9905030) (1916). primaria Solución exacta de las ecuaciones de campo de Einstein para una masa puntual en reposo, enviada a la Academia Prusiana el 13 de enero de 1916; la solución es regular en todo el espacio-tiempo salvo en el origen de coordenadas, tras el cambio de variable con el que Schwarzschild evitó la singularidad en el radio crítico.
3. The Event Horizon Telescope Collaboration. First M87 Event Horizon Telescope Results. I. The Shadow of the Supermassive Black Hole . The Astrophysical Journal Letters, 875: L1 (2019). primaria Anillo de 42 ± 3 microarcosegundos de diámetro, consistente con un agujero negro de (6,5 ± 0,7) × 10⁹ masas solares en el centro de M87; publicado el 10 de abril de 2019 a partir de observaciones de abril de 2017.
4. Scientist of the Day: Karl Schwarzschild . Linda Hall Library. Contexto biográfico: Schwarzschild escribió el paper mientras servía en el frente ruso durante la Primera Guerra Mundial y murió en mayo de 1916, meses después de enviarlo.
5. November 27, 1783: John Michell anticipates black holes . APS News (American Physical Society). Fecha exacta en que Michell presentó su idea de 'estrellas oscuras' a la Royal Society: 27 de noviembre de 1783 (publicada en 1784).

Publicado el 9 de octubre de 2026. Revisado contra las fuentes el 9 de octubre de 2026. ¿Ves un error? Avísanos.