¿Cómo se forman los agujeros negros?

La primera imagen de un agujero negro, capturada en abril de 2019





¿Cómo se forman los agujeros negros?

Si pudieras aplastar la Tierra en una bola del tamaño de una canica, se convertiría en un agujero negro. ¿Cuáles son estas misteriosas entidades?



Los agujeros negros son objetos peculiares con muchas propiedades extrañas, pero la mayoría de los libros y artículos han enfatizado sus aspectos exóticos y han oscurecido su naturaleza fundamentalmente simple.



¿Cómo se forman los agujeros negros?

Los astrónomos creen que una de las tres únicas cosas que puede sucederle a una estrella una vez que se ha agotado el combustible, dependiendo de su masa. Una estrella menos masiva que el Sol colapsa hasta formar una 'enana blanca', con un radio de sólo unos pocos miles de kilómetros. Si la estrella tiene entre una y cuatro veces la masa del Sol, puede producir una 'estrella de neutrones', con un radio de unos pocos kilómetros, y dicha estrella podría reconocerse como un 'púlsar'. Las relativamente pocas estrellas con más de cuatro veces la masa del Sol no pueden evitar colapsar dentro de sus radios de Schwarzschild y convertirse en agujeros negros. Entonces, los agujeros negros pueden ser los cadáveres de estrellas masivas.



La mayoría de los astrónomos creen que las galaxias como la Vía Láctea se formaron a partir de una gran nube de gas que colapsó y se dividió en estrellas individuales. Ahora vemos las estrellas agrupadas más estrechamente en el centro o núcleo. Es posible que en el mismo centro hubiera demasiada materia para formar una estrella ordinaria, o que las estrellas que se formaron estuvieran tan cerca unas de otras que se fusionaron para formar un agujero negro. Por tanto, se argumenta que en el centro de algunas galaxias podrían existir agujeros negros realmente masivos, equivalentes a cien millones de estrellas como el Sol.



Primera imagen de un agujero negro

En abril de 2019, los astrónomos tomaron la primera fotografía de un agujero negro.



La imagen fue tomada por el Event Horizon Telescope, una serie de radiotelescopios de todo el mundo diseñados específicamente para capturar una imagen de un agujero negro. Este agujero negro en particular está a 500 millones de billones de kilómetros de la Tierra.

¿Qué es un agujero negro?

Si se lanza una pelota hacia arriba desde la superficie de la Tierra, alcanza una cierta altura y luego cae hacia atrás. Cuanto más duro se lanza, más alto sube. Si se lanza lo suficientemente fuerte, eventualmente dejaría la atmósfera y seguiría adelante. Pero si aumentamos la fuerza de la gravedad, el objeto tendría que viajar cada vez más rápido antes de poder liberarse.



Si la Tierra se comprimiera al tamaño de una bola con un radio de 9 mm, su gravedad sería suficiente para evitar que incluso un objeto que viaja a la velocidad de la luz escape. En el caso del Sol, el Radio de Schwarzschild, como se le conoce, sería de poco menos de 3 km.



Si incluso la energía de la luz no viaja lo suficientemente rápido para escapar (y nada puede viajar más rápido), entonces ninguna señal de ningún tipo puede escapar y el objeto sería 'negro'. La única indicación de la presencia de tal objeto es la fuerza de su gravedad. Lejos de la superficie, esto es lo mismo que si estuviera allí un objeto ordinario de la misma masa. La presencia de gravedad significa que los objetos pueden caer en él y, por lo tanto, un 'agujero'.

Entonces, un agujero negro es un objeto tan compacto que la velocidad de escape de su superficie es mayor que la velocidad de la luz.



¿Cómo podríamos ver un agujero negro?

Debido a que los agujeros negros son pequeños y no se escapan señales de ellos, puede parecer una tarea imposible encontrarlos. Sin embargo, la fuerza de la gravedad permanece, por lo que si detectamos la gravedad donde no hay una fuente de luz visible, entonces un agujero negro puede ser el responsable.



Este tipo de argumento, por sí solo, no es muy convincente, por lo que debemos buscar otras pistas. Si hay otro material alrededor de un agujero negro que pueda caer en él, lo hará. Entonces existe una buena posibilidad de que, a medida que caiga, produzca alguna señal detectable, no del agujero negro en sí, sino del exterior.

Las cosas son bastante diferentes si hay un agujero negro masivo en el centro de una galaxia. Allí es posible que el agujero negro se trague una estrella. La atracción de la gravedad sobre una estrella así será tan fuerte que la romperá en los átomos que la componen y los arrojará a gran velocidad en todas las direcciones. Algunos de los fragmentos caerán en el agujero aumentando su masa, mientras que otros podrían producir un estallido de ondas de radio, luz y rayos X.



Este es solo el comportamiento que se observa en las galaxias del tipo llamado 'Quasars' y bien puede estar sucediendo de una manera más suave en el centro de nuestra propia Vía Láctea.



cuántas horas quedan en 2016

Los astrónomos del Observatorio Real formaron parte de un equipo que descubrió que la galaxia NGC 4151 contiene aproximadamente 1000 millones de veces la masa del Sol, concentrada en una región nuclear cuyo diámetro no supera las 4000 veces la distancia entre la Tierra y el Sol. La explicación más plausible en la actualidad es que la mayor parte de esta masa se encuentra en un agujero negro en el centro.

Stephen Hawking

La mayor parte de lo que sabemos hoy sobre los agujeros negros se debe a Stephen Hawking. El renombrado científico utilizó la teoría de la relatividad de Albert Einstein para crear un respaldo matemático teórico más sólido para la teoría de los agujeros negros. Hawking murió el 14 de marzo de 2018, pero su impacto en la ciencia y en nuestra comprensión de los agujeros negros es enorme.

El Observatorio Real está abierto todos los días a partir de las 10 a. M.

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