Agujeros negros

Astronomía. Cuerpos celestes. Espacio y tiempo. Agujero negro. Horizonte de sucesos. Singularidad. Púlsares, estrellas de neutrones. Enanas blancas

  • Enviado por: Mgs
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AGUJEROS NEGROS

-¿QUÉ ES UN AGUJERO NEGRO?

Un agujero negro es un cuerpo celeste que posee una atracción gravitatoria tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de él.

Para comprender la formación de un agujero negro tenemos que hablar primero del espacio-tiempo. Todas las estrellas existentes en el Universo producen una deformación en el espacio-tiempo, lo que significa que el universo no es rígido, sino que es como una especie de red de pescar. Imaginemos que la estiramos y colocamos varios objetos encima, pues asi es mas o menos el Universo.

Una agujero negro es una etapa final de una estrella de 40 ó 50 veces la masa del Sol. La estrella supermasiva explotará en forma de supernova. Si el nucleo que queda es lo suficientemente grande, la estrella comenzará un colapso gravitatorio y atraerá todo a su alrededor. La gran cantidad de masa que adquiere hace que se produzca un hundimiento en el espacio-tiempo. Fig 1. Fases del agujero negro

En la Fig 1 vemos en la primera imagen como la estrella deforma el espacio-tiempo. Luego, en la segunda imagen vemos como la estrella lleva un aumento de masa, normalmente cuando se la “roba” a una estrella compañera. Ya en la tercera imagen la masa es tanta, que deforma el espacio-tiempo y se transforma en un agujero negro.

-PARTES DE UN AGUJERO NEGRO

Un agujero negro tiene tres partes principales que debemos diferenciar:

1-ORBITA DEL AGUJERO NEGRO

Es el exterior del agujero negro. En el está toda la materia que tarde o temprano va a ser engullida por el agujero negro. Esta materia gira en torno al agujero negro, pero poco a poco va desplazandose mas hacia el interior. Nadie sabe todavia donde va a parar esta materia.

2-HORIZONTE DE SUCESOS

El horizonte de sucesos es como una válvula que solo puede atravesarse en un sentido. Una vez que lo cruzas es imposible salir de ahí. Ni siquiera la luz puede salir. Aquí, ya solo queda bajar hasta la singularidad, que es el punto y final del agujero negro. Ponemos el ejemplo de una nave interestelar de las del tipo de las peliculas de ciencia ficción. Si una nave quisiera salir del horizonte de sucesos, necesitaría una aceleración infinita, prohibida por las leyes de la física.

2-LA SINGULARIDAD

La singularidad es la parte final del agujero negro. Aquí, la curvatura del espacio tiempo es muy extrema, y en caso de que nuestra nave llegase hasta aquí, el espacio tiempo la comprimiría hasta densidades superiores a las de miles de millones de toneladas por centímetro cúbico que existen en el núcleo de los púlsares.

HISTORIA

El agujero negro fue descubierto teóricamente por John Mitchell, de Cambridge, a finales del siglo XVIII. Mitchell escribió un artículo en el que afirmaba que una estrella supermasiva en un pequeño espacio tendría un campo gravitatorio tan intenso que ni la luz escaparía de él. Solamente en 1969, J. Wheeler inventó el término “agujero negro”, para definir el campo gravitatorio descubierto por Mitchell.

En algunos libros se le atribuye por error ese término al marqués de Laplace, qué incluyó esta idea en su libro “El Sistema del mundo” solo en las dos primeras ediciones

Bien, la idea del agujero negro cayó en desuso hasta 1915, cuando un alemán de origen judío publicó la “Teoria de la Relatividad General”, y poco despues, un científico llamado Schwarzschild encontró una solución a una de las ecuaciones de esta teoría, que correspondía a un agujero negro.

OTROS FINALES DE ESTRELLAS

Las estrellas pueden tener otros finales, que no sean en agujeros negros:

1-PÚLSARES O ESTRELLAS DE NEUTRONES.

Son unos objetos celestes de una densidad muy grande. Una cucharadita de café de la superficie de un púlsar tiene un peso de varios miles de millones toneladas. Los púlsares son los núcleos que quedan después de una explosión en supernova de una estrella supermasiva. Estos objetos celestes giran vertiginosamente, y emiten rayos de luz y ondas de radio, que simulan los destellos de un faro cósmico. Estas estrellas llegan a girar casi 100 veces por segundo.

Estos objetos son el nucleo de estrellas supermasivas que han explotado alejando sus capas inferiores, mientras que los elementos más pesados como el carbono, oxigeno o hierro se han quedado en el púlsar.

2-ENANAS BLANCAS

Una enana blanca es un nucleo de una estrella de un tamaño mediano como nuestro Sol, que ha conservado todos sus elementos pesados en el núcleo, cuyo tamaño no es muy diferente al de la Tierra. Las capas exteriores de estas estrellas son expulsadas de la estrella dejando una nebulosa. En la sección de imágenes podemos observar varios ejemplos de nebulosas. Las nebulosas normalmente no quedan con una forma predeterminada, sino que pueden quedar de formas y maneras espectaculares.

¿CÓMO VER UN AGUJERO NEGRO SI ES NEGRO?

Los agujeros negros no fueron descubiertos hasta hace poco pues no se contaban con los aparatos sofisticados de ahora, pero tampoco se descubrieron porque los agujeros negros no pueden ser directamente vistos.

Un agujero negro se puede ver de varias maneras diferentes:

Una manera de verlos es en un sistema binario, “robando” materia a la estrella compañera. De esta manera, el agujero negro emite una cantidad muy grande de rayos X, que pueden ser detectados desde la Tierra.

La otra manera es observando la zona sobre la que supuestamente está el agujero negro. Si observamos las estrellas a su alrededor durante un largo periodo (dias) veríamos como las estrellas de su alrededor cambiarian de posición, hasta que posiblemente un día ya no la viesemos.

El astrofísico Stephen W. Hawking (famoso por su esclerosis lateral amitrófica), es uno de los mayores expertos sobre los agujeros negros. El ha emitido la hipótesis de que tal vez algunos agujeros negros se formaran en el inicio del Universo, justo después del Big Bang. Él explica la última manera que hemos visto desde este punto: “detectar un agujero negro es como, en un baile, detectar un chico y una chica que bailan juntos. No se puede ver al chico porque lleva traje negro, pero vemos a la chica bailando alrededor, asi que suponemos que gira en torno a un chico”. Ese ejemplo deja bastante claro como detectar un agujero negro.

¿CÓMO ACABARÁ TODO?

Según informaciones recientes, se cree que hay un agujero negro en el centro de las galaxias en espiral, y eso hace que tengan esa forma. En la Vía Láctea (nuestra galaxia) se cree que también hay un agujero negro, pero no debe preocuparnos demasiado (debe preocupar más que nos vamos a matar todos antes unos a otros). Recientemente, astronomos han usado el efecto de las lentes gravitacionales, han encontrado agujeros negros de 6 veces la masa del Sol, a la deriva entre las estrellas de nuestra galaxia y galaxias cercanas. Según estos investigadores, estos agujeros negros son muy frecuentes en nuestro universo.

El astrónomo del IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias), Garik Israelian ha determinado que el universo en su final, acabará compuesto unicamente por agujeros negros y estrellas de neutrones dentro de trillones de años.

CONCLUSIÓN

Nadie sabe con certeza mucho sobre los agujeros negros. Puede que en el futuro sea un tema de gran actualidad, pero por ahora solo podemos observar y fascinarnos con las imágenes de esta “aspiradora espacial” que destruye todo lo que encuentra en su paso. Grandes investigadores se plantean preguntas, pero la fisica de Isaac Newton no puede explicar lo que ocurre en un agujero negro. Solo nos queda esperar que estos astros no absorban la Tierra mientras haya vida, aunque eso es muy poco probable.

1. La estrella comienza a 2. Aumento de la masa y, por 3. Comienza el colapso

curvar el espacio-tiempo. tanto, de la curvatura. gravitatorio.

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