Los agujeros negros son objetos que tienen un campo gravitatorio tan fuerte que ni siquiera la luz (radiación electromagnética) puede escapar de él.
Estos objetos se encuentran rodeados de un límite esférico que se conoce como horizonte de sucesos. [resaltar m=»er»]A través, de estos la luz ingresa pero es imposible que salga así solo se ve algo absolutamente negro.[/resaltar]
Características
Los agujeros negros tienen una fuerza gravitatoria tan elevada que ni siquiera a la velocidad de la luz se puede escapar. Si ni siquiera la luz puede salir de ellos, nada puede hacerlo.
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- [resaltar m=»er»]El hecho que presente este elevado campo gravitacional puede ser causa de dos cosas:[/resaltar]
- Que sea un cuerpo con masa relativamente pequeña y que se encuentre condensada en muy poco volumen.
- Que sea un cuerpo con una masa muy grande pero de baja densiedad.
¿Quién descubrió los agujeros negros?
El astrónomo Karl Schawarzschild fue quien desarrolló el concepto de agujero negro basándose sobre la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein.
[resaltar m=»noti»]El agujero negro de Schawarzschid afirma que el radio del horizonte de sucesos de un agujero negro depende solo de la masa del cuerpo dividida por la masa del Sol.[/resaltar]
Si un cuerpo se encuentra eléctricamente cargado o gira, los efectos se modifican. En la zona exterior del horizonte de sucesos se forma algo conocido como ergosfera. Dentro de ella, la materia gira con el agujero negro.
Proceso de Penrose
Es posible ingresar a la ergosfera y salir a una velocidad mayor debido a que se gana energía cinética. Esa energía que un cuerpo gana se la resta al agujero negro. [resaltar m=»ok»]Siguiente este proceso, un Agujero Negro podría perder cerca de un 30% de su energía.[/resaltar]
Este proceso puede explicar las llamaradas de rayos gamas que emanan desde el interior de los agujeros negros y también, la expulsión de partículas de alta energía desde los quásares
De acuerdo a la teoría de la relatividad, la gravitación modifica el espacio y el tiempo en las zonas próximas a un agujero negro. Si un observador se acerca al horizonte de sucesos desde el exterior, el tiempo se retrasa en relación a observadores situados a distancia. En el horizonte, el tiempo se detiene completamente. Para la materia que se acerca al horizonte el tiempo transcurre de forma habitual y cae al agujero negro.
¿Cómo se forma un agujero negro?
[resaltar m=»ok»]Los agujeros negros se forman a la muerte de las estrellas. Es decir, son el fin de la evolución estelar.[/resaltar] Cuando el combustible se agota en el núcleo de una estrella, la presión del calor que produce ya no es lo suficientemente grande como para evitar la contracción del núcleo a causa de la gravedad. En qué se convierta la estrella moribunda depende de su masa.
- Si la masa es inferior a 1,4 masas solares entonces se formaría una [resaltar m=»noti»]Enana Blanca[/resaltar] gracias a la elevada densidad de electrones que logran detener la contracción.
- Si la masa es superior a 1,4 pero menor a 2,7, se forma una [resaltar m=»noti»]Estrella de Neutrones.[/resaltar] En este caso, la alta densidad de los neutrones frenan la contracción.
- Si la masa es superior a 2,7 la masa solar entonces se forma un [resaltar m=»noti»]agujero negro.[/resaltar]
Cuando un cuerpo se contrajo dentro del radio de Schwartschild teóricamente se hundirá y colapsará en lo que se conoce como una singularidad que es un objeto sin dimensiones y con densidad infinita
Tipos de agujeros negros
Básicamente existen 3 tipos de agujeros negros agujero negro de masa estelar, microagujeros negros (agujeros negros primordiales) y agujeros negros supermasivos.
Agujeros negros de masa estelar
Esto agujeros negros son producto de la muerte de estrellas. Son los que te hemos explicado en el apartado anterior.
Agujeros negros primordiales
Estos son diminutos, se cree que se desplazan a una velocidad altísima y se evaporan muy rápido.
En teoría, los aceleradores de partículas forman este tipo de microagujeros negros.
Agujeros negros supermasivos
[resaltar m=»ok»]Los agujeros supermasivos son los que se encuentran en el centro de las galaxias y las que las hacen girar.[/resaltar] Este tipo de agujeros tiene una masa que supera en miles de millones de veces la masa de nuestro Sol.
Historia sobre los descubrimientos de los agujeros negros
En el año 1994, el telescopio Hubble brido pruebas sólidas acerca de la existencia de un agujero negro muy pero muy denso en el centro de la galaxia M87 (messier 87). Dada la aceleración de los gases de esa región indican que puede existir un agujero negro o un grupo de estos de cerca de 3.500 millones de masas solares. [resaltar m=»ok»]Estamos hablando de un agujero supermasivo. Ese agujero negro terminará por absorber la totalidad de la galaxia.[/resaltar]
En enero de 1997, se estudió a través de rayos X un nueve sistemas binarios de estrellas. En cuatro de las estrellas estudiadas se vio como la radiación emitida por un segundo objeto era casi nula. La energía desaparecía del horizonte de sucesos. Se estaba ante la presencia de un agujero negro.
En 2004, se descubrió un agujero supermasivo que tiene unas 16.000 millones de veces la masa de nuestro Sol, lo que equivale al 3% de masa que encontramos en nuestra galaxia (la Vía Láctea). [resaltar m=»ok»]Este tipo de agujeros supermasivos se los conoce con el nombre de Blazar.[/resaltar]
Stephen Hawking afirma que muchos de los agujeros negros se formaron al comienzo del universo. Según él, los agujeros negros forman los agujeros de gusano que comunican con universos diferentes al nuestro o bien, con otros sectores del universo.
Agujeros de gusanos
En el año 1916, el físico austríaco Ludwig Flamm fue el primero en teorizar acerca de la existencia de los agujeros de gusanos (una variación de la teoría de la cuarta dimensión). [resaltar m=»ok»]Estos agujeros tendrían la capacidad de conectar el universo a una cuarta dimensión. Estos agujeros, según las teorías, se encontrarían al final de un agujero negro.[/resaltar]
¿Por qué se les llama agujeros de gusanos?
[resaltar m=»er»]El nombre de agujero de gusano se utilizó por primera vez en 1957 cuando John Wheeler lo utilizó en un artículo para explicar qué serían estas conexiones espacio tiempo.[/resaltar]
En ese texto se utilizó la siguiente explicación para dar a entender al público estos extraños hoyos:
Si el universo es la cáscara de la manzana y un gusano se traslada sobre su superficie, la distancia de un punto con el opuesto es igual a la mitad de la circunferencia de la manzana (siempre que el gusano se encuentre sobre la superficie). Si en cambio, el gusano hace un agujero a través de la manzana, la distancia sería menor porque la distancia más cercana entre dos puntos es la línea recta que une ambos.