En 2019, el telescopio Event Horizon regaló a la humanidad la primera imagen de la sombra de un agujero negro. Desde entonces, los astrofísicos sueñan con algo más: ver cómo se mueve la materia en el mismo embudo del espacio-tiempo. Uno de los misterios es el caos. La teoría predice que las órbitas de las partículas alrededor de un agujero negro pueden ser regulares, como un latido, o caóticas, como el ruido. Pero, ¿cómo detectarlo desde la Tierra?

Un grupo de investigadores construyó un modelo numérico de un punto caliente: un cúmulo brillante de plasma que se mueve en el campo de un agujero negro en rotación (métrica de Kerr) bajo la acción de un campo electromagnético externo. Para seis órbitas, tres regulares y tres caóticas, calcularon las curvas de luz, es decir, los gráficos de la variación de brillo con el tiempo. El observador miraba con un ángulo de 17 grados y la imagen tenía una resolución de 6000×6000 píxeles.

El resultado fue elegante. En las órbitas regulares, las curvas de luz recuerdan a un latido constante: periodicidad clara, y el espectro de potencia, que es la distribución de la energía de la señal entre frecuencias, consiste en picos estrechos y aislados. Las órbitas caóticas producen fluctuaciones desordenadas y su espectro de potencia se asemeja al ruido: bandas anchas y continuas de pequeña amplitud. Incluso cuando una órbita regular no muestra periodicidad evidente en la curva de luz, su espectro sigue revelando picos agudos. Esa es la firma buscada.

Hasta ahora no existía una forma fiable de distinguir observacionalmente las órbitas caóticas de las regulares en las proximidades de los agujeros negros. Ahora existe: basta tomar la curva de luz de un punto caliente y examinar su espectro de potencia. El método puede aplicarse hoy mismo para analizar los destellos del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, Sgr A*. Si en los datos aparecen bandas anchas en lugar de picos estrechos, sería la primera evidencia observacional de caos en el espacio-tiempo curvado.

En el futuro, el método se extenderá a modelos de acreción más realistas, a puntos calientes con espín y a teorías modificadas de la gravedad. Con telescopios de rayos X e infrarrojos más sensibles, los astrónomos podrán buscar firmas caóticas en datos reales. Así, el parpadeo de un solo punto caliente podría convertirse en la clave para poner a prueba la propia naturaleza de la gravedad.