Agujero negro

Los Agujeros Negros: Extraños huéspedes en el Universo

Por: Mou D. Khamlichi
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Los agujeros negros siempre han despertado la curiosidad y la fantasía de muchas personas; a la vez que han desempeñado un rol importante en definiciones netamente teóricas, como los denominados “hoyos de gusano”. Sin embargo, es poco o nada lo que se sabe de ellos.

“Nadie conoce con exactitud los agujeros negros y justamente por eso despiertan tanta fascinación. No es sólo que comprendamos bien lo que significan; sino que lo poco que sabemos de ellos, presenta uno de los casos más raros y asombrosos de la física”, comentaría el cosmólogo, Andrew Pontzen; en una entrevista. Si esto ha despertado tu interés, el resto te “atrapará”. Sigue leyendo.  

Definiendo los Agujeros Negros

O también, hoyos negros, son elementos siderales que poseen una gravedad tan poderosa, que ni los rayos solares pueden librarse de él. La “extensión” de los agujeros negros, denominada “panorama de eventos”, comprende el límite donde la rapidez necesaria para evitarla, sobrepasa la velocidad de la luz; que refiere a la limitación de aceleración en el espacio.

Esto provoca que los materiales y las radiaciones sean retenidas y no encuentren salida. 

Cronología de los Agujeros Negros

Estos “monstruos espaciales”, a lo largo del tiempo; despertaron la curiosidad de numerosos científicos e investigadores; quienes se encargaron de probar la existencia de estos objetos para desentrañar el misterio que los envolvía. Repasemos algunos datos históricos para entender el origen de estos fenómenos astronómicos: 

  • 1783: John Michell, clérigo y geólogo inglés, publica un artículo que describe “una materia estelar, tan enorme y pesada, con la capacidad de atrapar la luz, debido a su fuerza gravitatoria”; inspirado en las leyes gravitacionales de Isaac Newton, publicadas casi 100 años atrás (en 1687).
  • 1796: Pierre-Simon de Laplace, matemático francés, propone una teoría muy parecida a la de Michell; en dos volúmenes de su libro “Exposición del Sistema Mundial”.
  • 1915: Luego de 119 años en el olvido,Albert Einstein coloca nuevamente a los hoyos negros en el interés científico, al presentar su teoría de la relatividad general; al probar que la luz se veía influenciada por la gravedad.
Agujero negro

Algunos meses más tarde, Karl Schwarzschild, teniente artillero y astrónomo alemán; hallaría el resultado a la teoría de Einstein publicando el Radio de Schwarzschild; que explica que una materia de gran peso podría absorber la luz. Algo que no fue bien comprendido por aquel entonces.

Sin embargo, esta “resolución matemática” sería fundamental para sentar las bases para una definición clara de los hoyos negros; al demostrar que, ciertos factores de la hipótesis de Einstein se vuelven infinitos, desde cierta extensión al centro del hoyo negro.  

  • 1930: Subrahmanyan Chandrasekhar, matemático y astrofísico indio, estima una limitación en la masa; donde la presión degenerativa de los electrones no sería suficiente para detener la destrucción impulsada por las fuerzas gravitatorias.El conocido Límite de Chandrasekhar le reportaría numerosas críticas al autor.
  • 1939: Robert Oppenheimer, físico teórico estadounidense y partícipe en la creación de la bomba atómica; profetizó que una estrella de neutrones sufriría un colapso gravitacional; existiendo la posibilidad de que los agujeros negros se puedan crear en la naturaleza.

Tiempo después, Oppenheimer interpretaría la singularidad gravitatoria, partiendo de la teoría de Schwarzschild; calificándola como una burbuja donde el tiempo se congela, para las personas que están fuera de él; pero que resultaría diferente para los que estén dentro del agujero negro. 

  • 1958: David Finkelstein, insigne profesor de Física del Instituto Tecnológico de Georgia; reconoció el alarmante plano presentado por Oppenheimer, como el panorama de sucesos.

Mientras que Joselyn Bell, astrofísica norirlandesa, confirmaría la presencia de púlsares; al demostrar que la estrella de neutrones no eran sólo una mera rareza teórica; sino que podrían crearse en la naturaleza, cuerpos masivos y compactos similares.    

  • 1967: Los físicos británicos, Roger Penrose y Stephen Hawking; demostraron que los agujeros negros son el resultado a la teoría de Einstein y que, en ciertas circunstancias; no habría forma de evitar que se creara un agujero negro, partiendo de un colapso gravitacional.
  • 1969: John Wheeler, físico teórico estadounidense, acuña el término agujero negro, en una sala de reuniones en Nueva York. Expresión para renombrar a dicho fenómeno astronómico, antes conocido como “estrella en colapso gravitacional total”.  
  • 2019: El proyecto “Telescopio del Panorama de Sucesos” muestra la primera fotografía de un hoyo negro supermasivo jamás tomada; el cual fue hallado en pleno corazón de la nebulosa M87.

Clasificación de los Agujeros Negros

Hasta no hace mucho tiempo, creíamos que sólo existía una clase de hoyos negros en el cosmos. Aunque, gracias a las innovaciones científicas y tecnológicas; esta creencia se ha descartado por completo. De hecho, es posible sostener un conjunto de clasificaciones que detallan a estas manifestaciones siderales. Veamos cuáles son:

Agujeros Negros Supermasivos

Esta materia es descomunalmente grande, que supera con creces las dimensiones del Sistema Solar; sin imaginar si quiera su amplitud. Algunas hipótesis sostienen que el centro de la Vía Láctea podría tratarse de un agujero negro supermasivo, lo que hace que esta se encuentre acoplada.

Agujeros Negros Medianos

Este tipo comprendería el último ciclo de vida de una mega estrella, que ya ha pasado su situación de supernova; arrojando materia, conservando dentro de su centro los componentes más pesados, lo que hace que se precipite sobre sí mismo, debido a la fuerza gravitacional.  Se calcula que su dimensión puede ser parecida al de nuestro planeta, pero de mayor volumen. 100 veces superior a la del Sol. 

Agujeros Negros Estelares

Este objeto podría haberse originado, debido al estallido de una estrella de menor escala que una supermasiva; el cual podríamos estar hablando de kilómetros de espesor. Aunque con un volumen superior al del Sol.

Microagujeros Negros

Para los especialistas, los microagujeros negros se formaron, desde el mismo inicio del Universo, como se conoce en la actualidad. Por lo tanto, son algunas conjeturas, ya que no se precisa su origen. Poseen un menor volumen, similar a los del grano de arena; aunque su volumen se podría comparar al del Sol.

Los Agujeros Negros: Pequeños objetos, pero potentes

Estos cuerpos galácticos tienen un volumen pequeño, oscuro y lejano; haciendo difícil que pueda apreciarse de forma directa. El hoyo negro, del cual se cree se localiza en un punto medio de ciertas galaxias; podría alcanzar una extensión de 3.000.000 de kms, el cuádruple del Sol. Un hoyo negro con un volumen similar al Sol, tendría una distancia de 3 kilómetros.

Para que los astrónomos puedan calcular las dimensiones de un hoyo negro, miden la masa de algún lugar del Universo y exploran sectores que tengan una considerable materia oscura. En la matriz de un sistema binario, podemos hallar numerosos agujeros negros.

Estos objetos astronómicos son capaces de obtener materia, de forma continua, de un objeto estelar más próximo; incrementando así el volumen del hoyo negro y disminuyendo el volumen del cuerpo estelar. De esta manera, el hoyo negro adquiere más corpulencia, al tiempo que la estrella se va encogiendo hasta desaparecer completamente.

Puede haber agujeros negros supermasivos en el corazón de alguna nebulosa, inclusive en la Vía Láctea. El volumen de estas materias colosales se calcula entre diez a 100.000.000.000 de soles.

Se asemejan a los hoyos negrosde menor tamaño; aunque pueden alcanzar dicha magnitud, al encontrar más materia dentro de las galaxias que puedan absorber. Los agujeros negros son capaces de almacenar materia de forma ilimitada, convirtiéndose en objetos más compactos, mientras su masa se va incrementando.

Algunas partículas son capaces de salir, logrando ser captados un telescopio. Y lo que se aprecia allí, es un círculo reluciente que rodea la sombra del hoyo negro.

Agujeros negros

¿Qué se encuentra dentro de los Agujeros Negros?

Debido a la fuerza gravitacional en los agujeros negros, estos atraen partículas y gas que se acumula en su espiral. Mientras los materiales sean absorbidos, el roce hace que se calienten a miles de grados, generando una cantidad considerable de radiación; átomos cargados y escape de energía.

No es posible apreciar directamente un hoyo negro, pero si su sombra; que es una ilusión óptica que se crea por la gravitación. Esto provoca que los rayos solares se doblen y que su fuerza deforme la apariencia de su sombra; dando la impresión de ser un quíntuple mayor que el mismo fenómeno astronómico. 

Generalmente, tendemos a pensar que, si viajáramos a la velocidad de la luz; nos proyectemos formando una línea horizontal, cuyas partículas de luz se propaguen al vacío (fotones) avanzando inevitablemente. No obstante, alrededor de los agujeros negros, la potente gravitación atrae esas partículas, dibujando un círculo próximo a éste.    

Katie Bouman es la primera persona que ha conseguido una fotografía de un agujero negro

¿Es posible que la Tierra pueda caer en un hoyo negro?

Pese a que el hoyo negro más próximo a la Tierra se encuentre a miles de años luz (en un lugar céntrico de la Vía Láctea); no se descarta que un hoyo negro supermasivo se aproxime, en caso de que nuestra galaxia se fusione o colisione con otra.

En esta supuesta situación, nuestro planeta sería lanzado al corazón de la galaxia, ubicándola lo más cerca de un hoyo negro supermasivo para que, finalmente, sea consumido. Incluso, según algunos cálculos, la Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda se producirá un impacto, dentro de cuatro mil años.

Si la Tierra se llegara a encontrar cerca de un agujero negro, algunas de sus partes se estirarían o se comprimirían; producto de un declive gravitacional, experimentando escalas graduales de esa fuerza gravitatoria.

Referencias

www.nationalgeographic.es/espacio/agujeros-negros

www.bbc.com/mundo/noticias-47884630

www.ciencia.nasa.gov/que-son-los-agujeros-negros

www.abc.es/ciencia/abci-breve-historia-agujeros-negros-llevado-nobel-fisica-2020-202010102135_noticia.html

www.vix.com/es/btg/curiosidades/5759/que-pasaria-si-dos-agujeros-negros-chocasen?utm_source=next_article


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