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Agujero Negros

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Agujero 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.

Un agujero negro u hoyo negro es una región finita del espacio-tiempo provocada por una gran concentración de masa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de dicha región cuando ingresa a la misma.

La gravedad de un agujero negro, debida a la gran cantidad de energía del objeto celeste, provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada “horizonte de sucesos”. Esta superficie separa la región del agujero negro del resto del Universo y es la superficie límite del espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir.

La denominación “agujero negro” es atribuida a John Wheeler en 1969 desde el punto de vista de la naturaleza de la luz, y la utilizó básicamente debido a que dicho fenómeno no es visible a la vista y a que traga todo lo que está próximo a él como si fuera un hoyo al que todos caen indefectiblemente. Antes de ese nombre poseía diversas denominaciones como “estrella congelada” u “ojo del diablo”, entre otros.



Agujero Negros

Teoría de la relatividad y los agujeros negros

Cuando en la primera década del siglo XX (1905 para ser más exactos) Albert Einstein publicó la teoría de la relatividad muy pocos pudieron visualizar el gran impacto que ésta teoría podría tener en la física y en el entendimiento de los fenómenos estelares. Con la observación de un eclipse solar en 1919 se corroboró que su teoría tenía grandes bases para poder entender mejor al universo. Si bien Einstein no recibió por éste trabajo el premio Nóbel de física al menos brindó a los astrónomos la posibilidad de poder entender los descubrimientos que se realizarían en las décadas posteriores. Uno de éstos descubrimientos fue la existencia de los agujeros negros.

Los agujeros negros, vistos desde la perspectiva que nos brinda la teoría de la relatividad y de las teorías que de ella se derivaron nos muestran una inquietante visión de un universo que día a día nos sorprende más, con estrellas evolucionando, planetas que podrían albergar vida y un misterioso comportamiento en el interior de los agujeros negros en donde las cosas no pueden ser explicadas con los conocimientos que poseemos, pues allí dentro, ni la física ni las matemáticas que conocemos (o que estamos conociendo) se cumplen.Agujero Negros

CLASIFICACIÓN DE LOS AGUJEROS NEGROS

Según su origen, teóricamente pueden existir al menos tres clases de agujeros negros:

Agujeros negros primordiales: Fueron creados temprano en la historia del Universo, sus masas pueden ser variadas y ninguno ha sido observado.

Agujeros negros supermasivos: Tienen masas de millones de masas solares, son el corazón de muchas galaxias y se forman en el mismo proceso que da origen a las componentes esféricas de las mismas.

Agujeros negros de masa solar: Se forman cuando una estrella de masa 2,5 mayor que la masa del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más



¿Cómo se forma un agujero negro?


Un agujero negro se forma cuando un objeto alcanza cierta densidad crítica, y su gravedad hace que se colapse hasta volverse un punto casi infinitamente pequeño. Los agujeros negros de masa estelar se forman cuando una estrella masiva ya no puede producir energía en su núcleo. La radiación de sus reacciones nucleares mantiene a la estrella “hinchada,” y la gravedad hace que el núcleo se colapse. Las capas exteriores de la estrella pueden salir despedidas al espacio, o caer al agujero negro, para hacerlo más pesado. Los astrónomos no están seguros de cómo se forman los agujeros negros supermasivos. Pueden formarse a partir del colapso de grandes nubes de gas, o de la unión de muchos agujeros negros pequeños, o de una combinación de eventos.

Stephen Hawking “Los agujeros negros no existen”

“Un nuevo estudio publicado por Hawking plantea la posibilidad de que los agujeros negros no tengan «cortafuegos», destructivos cinturones de radiación que según algunos investigadores incinerarían todo aquello que los atraviese, pero cuya existencia ponen en duda otros científicos

La fuerza gravitatoria de los agujeros negros es tan enorme que nada puede escapar de su atracción, ni siquiera la luz, y por este motivo se llaman «agujeros negros». El límite más allá del cual se supone que nada puede regresar se denomina «horizonte de sucesos».

En esta concepción, toda información sobre cualquier cosa que atraviese el horizonte de sucesos de un agujero negro se destruye para siempre. Por otro lado la física cuántica, la mejor descripción disponible del comportamiento del universo a escala subatómica, indica que la información no se puede destruir en ningún caso, lo que determina un conflicto teórico fundamental.”Agujero Negros

EXISTEN TRES TIPOS DE AGUJEROS NEGROS:

El Agujero Negro de masa estelar, los Microagujeros Negros (también llamados Agujeros negros Primordiales) y los agujeros negros Supermasivos.

Cuando una estrella tiene un tamaño en más de dos veces y media que nuestro sol, al final de su vida termina en un Agujero Negro de masa estelar.

Los Agujeros negros Primordiales: son miniagujeros negros que se sospecha viajan a velocidades extremas y su vida es muy corta evaporándose rápidamente, en teoría en los aceleradores de partículas que hay en la tierra se forman estos Microagujeros Negros. No se descarta en el futuro realizar experimentos en La Tierra para detectar estos agujeros negros primordiales.

Los agujeros negros Supermasivos: Son los que existen en el centro de las galaxias y hacen girar a éstas, poseen una masa de miles de millones de la masa de nuestro sol.

Agujero Negros

PROPIEDADES

Agujero NegrosEl concepto de agujero negro lo desarrolló el astrónomo alemán Karl Schwarzschild en 1916 sobre la base de la teoría de la relatividad de Albert Einstein. El radio del horizonte de sucesos de un agujero negro de Schwarzschild solamente depende de la masa del cuerpo: en kilómetros es 2,95 veces la masa del cuerpo en masas solares, es decir, la masa del cuerpo dividida por la masa del Sol. Si un cuerpo está eléctricamente cargado o está girando, los resultados de Schwarzschild se modifican. En la parte exterior del horizonte se forma una “ergosfera”, dentro de la cual la materia se ve obligada a girar con el agujero negro. En principio, la energía sólo puede ser emitida por la ergosfera.

Proceso de Penrose:

Agujero NegrosSe puede entrar a la ergosfera a una velocidad y salir a una velocidad mayor gracias a que se gana “energía cinética”, esta ganancia de energía se la arrancaría al propio agujero negro, un agujero negro podría perder casi el 30% de su energía. Este fenómeno explicaría por ejemplo el desprendimiento de llamaradas de rayos gammas desde el interior de los agujeros negros y también explicaría la expulsión de partículas de alta energía por parte de los quasares.

Según la relatividad general, la gravitación modifica intensamente el espacio y el tiempo en las proximidades de un agujero negro. Cuando un observador se acerca al horizonte de sucesos desde el exterior, el tiempo se retrasa con relación al de observadores a distancia, deteniéndose completamente en el horizonte, sin embargo se sostiene que para la materia que esta acercándose al horizonte de sucesos el tiempo transcurre habitualmente cayendo inexorablemente al agujero negro.

CURIOSIDADES

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.

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, la física de Isaac Newton no puede explicar lo que ocurre en un agujero negro

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