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Conociendo uno de los aspectos básicos del universo: los agujeros negros.
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“COSMOS: AGUJEROS
NEGROS”
Cuando hablamos del
Universo astronómico
parece más adecuado
referirnos a él con la palabra
griega "Cosmos". En este
capítulo vamos a tratar un
aspecto básico del Universo:
los agujeros negros.
Claudia Sánchez DIPLOMADO UPAEP
“COSMOS: AGUJEROS NEGROS”
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Contenido
AGUJEROS NEGROS .................................................................... 2
¿Qué son los agujeros negros? ......................................................... 2
¿Cómo se forman los agujeros negros? .......................................... 4
¿Cómo los detectamos? .............................................................. 4
“COSMOS: AGUJEROS NEGROS”
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¿Qué son los agujeros negros?
Los llamados agujeros negros son cuerpos con un campo gravitatorio muy grande, enorme. No puede escapar ninguna radiación electromagnética ni luminosa, por eso son negros. Están rodeados de una "frontera" esférica que permite que la luz entre pero no salga.
Hay dos tipos de agujeros negros: cuerpos de alta densidad y poca masa concentrada en un espacio muy pequeño, y cuerpos de densidad baja pero masa muy grande, como pasa en los centros de las galaxias.
Si la masa de una estrella es más de dos veces la del Sol, llega un momento en su ciclo en que ni tan solo los neutrones pueden soportar la gravedad. La estrella se colapsa y se convierte en agujero negro.
Al hacerse pequeña, el campo gravitatorio crece y los
conos de luz se inclinan cada vez más, hasta que ya no
pueden escapar. La luz se apaga y se vuelve negro.
Si un componente de una estrella binaria se convierte en
agujero negro, toma material de su compañera.
AGUJEROS NEGROS
Stephen Hawking y
los conos luminosos
El científico británico
Stephen W. Hawking
ha dedicado buena
parte de su trabajo al
estudio de los
agujeros negros. En
su libro Historia del
Tiempo explica
cómo, en una estrella
que se está
colapsando, los
conos luminosos que
emite empiezan a
curvarse en la
superficie de la
estrella.
“COSMOS: AGUJEROS NEGROS”
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Cuando el remolino se acerca al agujero, se mueve tan deprisa que emite rayos X.
Así, aunque no se puede ver, se puede detectar por sus efectos sobre la materia
cercana.
Los agujeros negros no son eternos. Aunque no se escape ninguna radiación, parece
que pueden hacerlo algunas partículas atómicas y subatómicas.
Alguien que observase la formación de un agujero negro desde el exterior, vería una
estrella cada vez más pequeña y roja hasta que, finalmente, desaparecería. Su
influencia gravitatoria, sin embargo, seguiría intacta.
Como ocurrió en el Big Bang, también en los agujeros negros se da una singularidad,
es decir, las leyes físicas y la capacidad de predicción fallan. En consecuencia, ningún
observador externo, si lo hubiese, podría ver qué ocurre dentro.
Las ecuaciones que intentan explicar una singularidad, como la que se da en los
agujeros negros, han de tener en cuenta el espacio y el tiempo. Las singularidades
se situarán siempre en el pasado del observador (como el Big Bang) o en su futuro
(como los colapsos gravitatorios), pero nunca en el presente. Esta curiosa hipótesis
se conoce con el nombre de censura cósmica.
“COSMOS: AGUJEROS NEGROS”
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¿Cómo se forman los agujeros negros?
Los agujeros negros se forman a partir de estrellas moribundas las cuales luego de
un proceso natural empiezan a acumular una enorme concentración de masa en un
radio mínimo de manera que la velocidad de escape de esta estrella es mayor que
la velocidad de la luz. A partir de esto la ex estrella no permite que nada se escape
a su campo gravitatorio, inclusive la luz no puede escapar de ella.
¿Cómo los detectamos?
Bueno, no existen registros de que alguien haya podido detectar un agujero negro
con telescopios comunes, lo que se hace normalmente es utilizar medidores de rayos
X para detectarlos pues los agujeros negros son grandes emisores de estos rayos
debido a la pérdida superficial de materia por parte de un cuerpo que es absorbido
por un agujero negro, también son detectados debido al efecto que tienen sobre los
cuerpos visibles que se encuentran alrededor de estos agujeros negros.
La foto es la primera evidencia
tangible de la presencia de
agujeros negros fuera del centro
de cualquier galaxia, y se cree que
representa una nueva especie de
agujero negro formado por el
colapso de una "hiperestrella"
(estrella masiva) formada por la
coalición de varias estrellas.
Estas fotos fueron captadas por el
radioscopio Chandra, el cual tuvo
captado el objetivo (galaxia M82)
por aproximadamente 30 horas.
Chandra X-ray Observatory HRC
images above.
Escala: 30 arcseg.
“COSMOS: AGUJEROS NEGROS”
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¿Los agujeros negros se comerían todo el universo?
Esto significa que los agujeros negros podrán tragarse cuerpos cercanos pero no
absorberán a todos los objetos del universo. A no ser que un porcentaje considerable
de la materia en el universo se convierta en agujeros negros... pero eso es
improbable.
El efecto es similar al de la gravedad normal, éste tiene un campo de acción luego
del cual no logra alterar en gran medida a los demás objetos, por ejemplo, la
atracción gravitatoria terrestre sólo afecta a los cuerpos que pasan cerca de él (la
Luna y algunos planetas) pero no afectará a las estrellas que componen toda la vía
láctea o menos de otra galaxia.
Especulaciones
Respecto a este tema se ha especulado
mucho, se han presentado una serie de
teorías, algunas disparatadas y otras no
tanto, se dice de los agujeros negros que
son la puerta al cielo, mientras que otros
plantean que los agujeros negros
podrían ser una especie de tele
transportadores de la materia (esta
visión fue presentada inicialmente hace
más de 25 años en la serie "Star Trek")
pero todas ellas no son mas que
conjeturas sin base plenamente
demostrable. Lo único cierto es que,
hablando respaldados por la ciencia, un
agujero negro posee un límite en su
radio de acción, así que calma, que hasta
donde sabemos el universo va a seguir su marcha inexorable.
En la siguiente imagen podemos apreciar cómo un agujero negro empieza a
absorber a un objeto cercano, en este caso se trata de una estrella que poco a poco
va siendo absorbida por un agujero negro cercano a ella, éste agujero posee una
distancia de alcance considerable, pero no podría afectar a otros objetos fuera de
esa distancia.
Es necesario recalcar que hace
tan sólo unos meses científicos
norteamericanos lograron
demostrar que la velocidad de la
luz no es la máxima posible, sino
que con un túnel cuántico
lograron movilizar fotones a una
velocidad igual y mayor. Si bien
este resultado pone en tela de
juicio ciertos parámetros
considerados por la relatividad
no la descalifica (aún) del todo.
“COSMOS: AGUJEROS NEGROS”
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La foto fue captada por el
radio telescopio Chandra
en 1999 y forma parte de
una serie de imágenes
que poco a poco va
demostrando que los
agujeros negros cumplen
ciertas características
planteadas inicialmente
con el uso de las
matemáticas y los
conocimientos derivados de la teoría de la relatividad.
¿Y qué pasará con nuestro Sol?
El Sol de nuestro sistema no puede convertirse en un
agujero negro debido al factor del límite de
Chandrasekhar, el cual requeriría que sus dimensiones
fueran de 1,5 veces los actuales. Por cierto, la estrella
que nos dá calor tiene 5'000,000 de años de vida.
Actualmente se presume que en el centro de nuestra
galaxia existe un agujero negro, el cual provoca el
movimiento y la forma de ella, esto no debe de
asustarnos (por el momento) pues con los conocimientos
actuales se ha concluido que sus efectos sobre nuestro
Sistema Solar y sobre nuestro planeta son prácticamente
nulos. Aunque se han encontrado evidencias de la
presencia de agujeros negros fuera de los centros de
galaxias, esto abre un nuevo campo de estudio pues
modifica y amplia los posibles tipos de agujeros negros
que pueden existir.
Efecto de los
hoyos negros
sobre nuestro
planeta
Calma, el agujero negro
más cercano a nuestro
planeta está bastante
lejos (al menos lo que
conocemos), sin
embargo los
investigadores a nivel
mundial llevan un
registro constante no
solo de la actividad de
los agujeros negros ya
detectados sino también
están a la búsqueda de
nuevos agujeros negros
y de estrellas
moribundas que estén a
punto de entrar a la fase
de agujero negro.
