Agujeros negros
Sebastián
Yáñez Dunkler
Técnico
Universitario en Análisis Químico y Físico
Un agujero negro es una región
finita del espacio que en el interior hay una concentración de masa demasiado
grande para que esto genere un campo gravitatorio de tal magnitud que ninguna
partícula material, incluyendo a la luz, pueda escaparse de tal gravedad,
siendo atraídos por este campo.
Esta gravedad provocada por el
agujero negro provoca una singularidad, llamada “horizonte de sucesos”, este
horizonte separa el agujero negro del resto del universo y es el límite del
espacio a partir la cual ninguna partícula puede salir, esta curvatura
espacio-tiempo o gravedad de un agujero negro es estudiada por la relatividad
general, que predijo la existencia de los agujeros negros.
Los agujeros negros son creados
por un proceso de colapso gravitatorio, estudiado por científicos altamente
reconocidos (Stephen Hawking por ejemplo) a mediados del siglo XX.
Este proceso de colapso
gravitatorio comienza después de la “muerte” de una estrella que tiene 30 o más
veces la masa del sol, llamada gigante roja, entendiéndose como la “muerte” de
una estrella la extinción total de la energía emitida por la estrella, este proceso
podría tardar miles de millones de años de vida, después de años que la gigante
roja estuvo siendo atraída hacia el centro, convirtiéndose en una “enana
blanca”, luego viene el proceso de auto atracción gravitatoria que convierte
esta enana blanca en un agujero negro.
Los agujeros negros tienen
propiedades bastantes particulares, como por ejemplo.
1.- Un agujero negro no deja escapar a
ningún cuerpo que se acerque lo suficiente al mismo
porque la velocidad de escape necesaria superaría la velocidad de la
luz.
Con velocidad de escape se
refiere a la mínima velocidad que debería adquirir un cuerpo para escapar del
campo gravitatorio en el que se encuentra, en este caso del agujero negro, esta
velocidad depende de la masa del cuerpo, ya que a mayor masa M del cuerpo mayor
es la velocidad de escape necesaria para escapar, también influye el radio R
del campo gravitatorio, ya que a menor radio mayor es la velocidad de escape
necesaria.
2.- Un agujero negro distorsiona el
espacio que se encuentra a su alrededor. En la teoría de gravitación universal
de Einstein nos habla de que todo cuerpo deforma el espacio que le rodea, y
esta es mayor a medida que aumenta la masa del cuerpo, esto puede explicar un
fenómeno que se da al ver estrellas donde no las hay, ya que como resultado de
la deformación de la luz, esta no se moverá en forma recta, si no que lo hará
en una trayectoria curvada.
Según esto en las proximidades
de un agujero negro la deformación del espacio es brutal ya que un agujero
negro es como un pozo sin fondo donde cae la materia para no salir jamás de
ahí.
Además, existe otra fuerza que actúa,
la gravedad diferencial, esta fuerza de gravedad da esta peculiar etapa para
entrar al pozo sin fondo, la “espaguetización”, esto se produce gracias a la ya
nombrada antes, gravedad diferencial y a que todas las partículas del cuerpo
caen hacia el centro del agujero.
Un ejemplo para explicar este
fenómeno sería, imaginar un agujero negro que desde arriba le lanzan un balón
de futbol, las partículas que están más cerca al agujero negro empezarían a
alargar el objeto, quedando como una pelota de futbol americano, luego esta
deformación continua hasta formar un hilo de materia que es lo que entra al
agujero negro.
3.- Un agujero negro dilata el tiempo en
las proximidades del mismo. Einstein en su teoría de gravitación universal, la
gravedad se debe a la deformación del espacio que provoca la materia y para
esta teoría, el espacio y el tiempo van de la mano, por ende si se deforma el
espacio, se tendrá que deformar el tiempo de igual manera, estas deformaciones
de tiempo hacen que el tiempo vaya mucho más lento en las proximidades del
lugar donde la gravedad es intensa.
Los cálculos nos informan que
cuando un cuerpo se aproxima al horizonte de sucesos de un agujero negro,
alguien que este observando en el exterior, vera al objeto caer demasiado
lento, y dependiendo de la velocidad con la que se aproxima el objeto, un
segundo para este cuerpo u objeto puede ser equivalente a un siglo para el
observador exterior.
4.- Un agujero podría ser, eventualmente, una
puerta de entrada a otro universo. Hay insinuaciones de diversos científicos de
que si un agujero negro es un objeto que absorbe todo a su paso, esta materia
puede aparecer en otro universo o en alguna otra región del universo que lleva
nombre de “agujero blanco”, aunque esto es solo una suposición, ya que todavía
no hay pruebas, ni siquiera indicios de la existencia de estos agujeros blancos
en el universo.
En el caso de que estas
insinuaciones sean correctas, el ser humano no sobreviviría a la caída ya que
dentro del agujero destruyen la estructura de cualquier objeto que se acerque
hacia el mismo, sin embargo, si la masa del agujero negro fuera un millón de
veces la masa del sol, un cuerpo se podría acercar y atravesar el agujero negro
antes de que este lo destroce completamente.
5.- Un agujero negro podría hacer
realidad el viaje a través del tiempo. Esto es solo una suposición con la
posibilidad de utilizar un agujero negro para realizar viajes al pasado o a
otros lugares del universo que pueden estar conectados a través del espacio de
cuatro o más dimensiones del universo en el que habitamos como si estos fueran
la entrada y la salida de un túnel, pero esto deja varias preguntas, ¿Qué pasa
con la gravedad del agujero negro?, ¿Cómo se realizará la velocidad de escape
del horizonte de sucesos si tiene que ser más alta que la luz, y el ser humano
no está preparado para tal velocidad?.
Se han dado respuestas
ingeniosas a estas preguntas, pero hay algo seguro en todo esto, que mientras
no se pueda anular la gravedad que es ejercida por el agujero negro esta
hipótesis del viaje en el tiempo a través de agujeros queda completamente
desecha.
Se puede decir que un agujero
negro es un espacio finito dentro del universo donde se emplea una
concentración demasiado alta de masa que forman estos agujeros negros que
absorben todo a su paso, incluyendo a la luz. Existe un espacio en el agujero
negro que se llama el horizonte de sucesos, de este horizonte se puede escapar,
con la suficiente velocidad, llamada velocidad de escape, que hipotéticamente
tiene que ser mucho mayor a la velocidad de la luz para que pueda realizar el
escape con éxito.
Ya habiendo sabido esto, el ser
humano todavía no está preparado para investigar más a fondo el tema de los
agujeros negros, ya que todavía no se encuentra disponible una maquina que
pueda sobrepasar la velocidad de la velocidad de la luz, como tampoco se ha
podido anular la gravedad de ningún objeto, con esto quedaría descartada la
teoría de usar los agujeros negros para viajes en el tiempo, todavía. Ahora
queda esperar a que la ciencia progrese, para así poder saber aún más cosas y
ver si pueden ser de utilidad para la humanidad acerca de los agujeros negros.
Recientemente científicos lograron
recrear un agujero negro, logrando comprobar la teoría de Stephen Hawking que
postulaba un tipo de radiación que nace en el horizonte de sucesos.
Bibliografía
Es.gizmodo.com
Es.wikipedia.org
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