Agujeros Negros

     

Glifo Maya

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              Un agujero negro es una región del espacio cuya enorme densidad, provocada por una gran concentración de masa en su interior, genera un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de ella. Sin embargo, los agujeros negros pueden ser capaces de emitir radiación de rayos X, lo cual fue conjeturado por Stephen Hawking en los años 1970 y demostrado en 1976 con el descubrimiento de Cygnus X-1

Documental: 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. Para entender con mayor claridad lo anteriormente escrito es conveniente que estudiemos las fases en la formación de una estrella.

Agujero negro supermasivo

     Un agujero negro es un objeto masivo cuyo campo gravitacional es tan intensa que ninguna luz (radiación electromagnética) puede escapar de ella. Cuando dos agujeros negros orbitando una combinación, una enorme cantidad de energía se libera en forma de chorros. Mientras tanto, el movimiento de estos cuerpos masivos perturba a la tela del espacio-tiempo alrededor de ellos, enviando ondas de ondas gravitacionales que se irradia hacia afuera. Estas ondas son predichas por la teoría de la relatividad general de Einstein, pero todavía tienen que ser detectados directamente.

     Una mirada más detenida en el centro de una galaxia espiral revela un par de agujeros negros encerrados en una espiral de muerte. Cuando se fusionan, se libera una enorme cantidad de energía en forma de chorros.( mirar el video )

Video de la union de dos agujeros negros en el centro de una galaxia

     Para empezar, no todas las estrellas se pueden convertir en agujeros negros, para ello deben de cumplir ciertos requisitos como por ejemplo el tamaño, tiempo de vida, entre otras características.

En efecto, recientes observaciones del VLT indican que una nube de gas pronto se aventurará peligrosamente cerca del agujero negro supermasivo que ocupa el centro de nuestra galaxia.

La nube está siendo desgarrada, estirada y calentada. Los investigadores predicen que durante los próximos dos años parte de la nube será engullida por el agujero negro.

En la ilustración artística mostrada arriba se muestra, en rojo y amarillo, lo que queda de la nube después del encuentro cercano con el agujero negro y de recorrer un arco hacia la derecha de esta trampa mortal gravitatoria. La órbita de la nube se representa en rojo, mientras que el color azul describe las órbitas de las estrellas centrales.
Se estima que la masa de la nebulosa atraída hacia el agujero negro es varias veces superior a la de la Tierra, mientras que el agujero negro central, que coincide probablemente con la radio fuente Sagittarius A, posee el equivalente a cuatro millones de soles.

Una vez que el gas condenado haya caído en el agujero negro, es probable que nunca más se vuelva a saber algo de él.

Representacion de estrellas orbitando un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra Galaxia, las extrellas cercanas al centro se mueven a altisimas velocidades, esta es una de las caracteristicas que hacen que se identifiquen los agujeros negros




Estrella siendo absorbida por un agujero negro

      Las estrellas se forman a partir de grandes concentraciones de gas, principalmente hidrógeno, por efectos gravitatorios los átomos que conforman estos gases empiezan a colapsarse unos contra otros contrayéndose y generando un calentamiento del gas, el calor poco a poco se incrementa llegando a generarse reacciones importantes entre los átomos (transformación de moléculas de Hidrógeno en Helio). Estas reacciones provocan emanaciones de energía altísimas que le dan a las estrellas la luminosidad característica. Todo esto ocurre hasta un momento en que los átomos llegan a alcanzar un equilibrio a partir del cual dejan de contraerse. El Sol se encuentra en estos momentos en este equilibrio, en el que no existe ningún tipo de contracción por parte de sus componentes.

      Ahora bien, durante el período de tiempo que toma el proceso de contracción de los átomos la estrella sigue acumulando más gases y crece en tamaño, este tamaño fue estudiado por Subrahmanyan Chandrasekhar, quien indicó el tamaño máximo que una estrella puede alcanzar antes de llegar a consumir todo su combustible natural. Chandrasekhar descubrió el límite al cual una estrella puede crecer de manera que su masa pueda llegar a ser tal que la estrella llegue al límite de soporte de su gravedad.


Estrella siendo absorbida por un agujero negro
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Recreacion de un agujero negro super masivo acabando de tragarse una estrella




     Chandrasekhar calculó matemáticamente que la masa crítica de una estrella sería igual a 1,5 veces la masa del sol a ésta masa se le denomina el límite de Chandrasekhar, por debajo de éste límite encontramos a las enanas blancas y las estrellas de neutrones mientras que por encima de ese límite, esa estrella poseería un campo gravitatorio tan fuerte que los rayos de luz emanados de la estrella empiezan a irradiarse hacia la superficie (como un boomerang), poco a poco los rayos de luz se inclinan con mayor fuerza hacia la misma estrella de la cual emanan. A lo lejos un observador contemplará como la estrella pierde luminosidad tornándose roja (un efecto parecido a cuando las baterías de una lámpara se van acabando de a pocos), Cuando la estrella llegue a alcanzar un radio crítico el campo gravitatorio crecerá de manera exponencial llegando finalmente a atrapar a la misma luz dentro de ella.

     En este instante el agujero negro ha sido creado y su presencia sólo puede ser notada por la emisión de rayos X que provoca.

Formacion de un agujero negro,soltando rayos Ganma

    


La gravedad de un agujero negro, o «curvatura del espacio-tiempo», provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos.
     Se conjetura que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Via Lactea, hay agujeros negros supermasivos. La existencia de agujeros negros está apoyada en observaciones astronómicas, en especial a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y galaxias activas.




     Las fusiones violentas de galaxias pueden alimentar agujeros negros supermasivas. Desde el punto de vista teórico, el resultado es una intensa emisión desde las regiones cercanas a los agujeros negros supermasivos, lo que da lugar a la creación de uno de los objetos más luminosos del universo. Los astrónomos los llaman Núcleos Activos Galácticos o, simplemente, AGN (por las siglas en inglés de Active Galactic Nuclei).

Agujeros negros supermasivos
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     Es un “agujero” porque las cosas pueden caer, pero no salir de él, y es negro porque ni siquiera la luz puede escapar. Otra forma de decirlo es que un agujero negro es un objeto para el que la velocidad de escape es mayor que la velocidad de la luz, conocido como el ultimo límite de velocidad en el universo.

El NuSTAR (Nuclear Spectorscopic Telescope Array o Matriz de Telescopios Espectroscópicos Nucleares)
tiene como objetivo estudiar los fenómenos energéticos, como los agujeros negros y las explosiones de estrellas masivas.





¿EXISTEN LOS AGUJEROS BLANCOS?

     Un agujero negro es un fenómeno del que no puede escapar nada, ni siquiera la luz. Pero existen teorías que apuntan a la existencia de un agujero negro "contrario", es decir, que no deja entrar nada. Esto no se ha confirmado y de hecho la naturaleza de un fenómeno así es una paradoja. Si no puede entrar nada en un agujero blanco y tampoco sale nada, seguramente no existe. Stephen Hawking argumenta que los agujeros negros y los blancos son lo mismo. De momento es un misterio saber si existen o no.


¿EXISTEN LOS AGUJEROS DE GUSANO?

      Muchos físicos, entre ellos Stephen Hawking, tienen teorías sobre los agujeros de gusano, pero no se ha descubierto ninguno. Funcionarían "doblando" el espacio-tiempo y permitiéndonos recorrer grandes distancias en un instante. Pero hay mucho debate sobre su existencia.