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Agujeros Negros

  • Categoría: Reciclaje
  • Publicado hace más de 5 años


Un agujero 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 genera un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera los fotones de luz, pueden escapar de dicha región.

La curvatura del espacio-tiempo o gravedad de un agujero negro provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Esto es debido a la gran cantidad de energía del objeto celeste. El horizonte de sucesos 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, incluyendo la luz. Dicha curvatura es estudiada por la relatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio. En los años 70, Hawking, Ellis y Penrose demostraron varios teoremas importantes sobre la ocurrencia y geometría de los agujeros negros.[SUP] [/SUP]Previamente, en 1963, Roy Kerr había demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros negros debían tener una geometría cuasi-esférica determinada por tres parámetros: su masa M, su carga eléctrica total e y su momento angular L.
Se cree que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, 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.

El origen de los agujeros negros es planteado por el astrofísico Stephen Hawking en su libro de 1988 titulado en español Historia del tiempo: del Big Bang a los agujeros negros donde explica el proceso que da origen a la formación de los agujeros negros.
Dicho proceso comienza posteriormente a la muerte de una gigante roja (estrella de gran masa), llámese muerte a la extinción total de su energía. Tras varios miles de millones de años de vida, la fuerza gravitatoria de dicha estrella comienza a ejercer fuerza sobre si misma originando una masa concentrada en un pequeño volumen, convirtiéndose en una enana blanca. En este punto dicho proceso puede proseguir hasta el colapso de dicho astro por la auto atracción gravitatoria que termina por convertir a esta enana blanca en un agujero negro. Este proceso acaba por reunir una fuerza de atracción tan fuerte que atrapa hasta la luz en éste.

En palabras más simples, un agujero negro es el resultado final de la acción de la gravedad extrema llevada hasta el límite posible. La misma gravedad que mantiene a la estrella estable, la empieza a comprimir hasta el punto que los átomos comienzan a aplastarse. Los electrones en órbita se acercan cada vez más al núcleo atómico y acaban fusionándose con los protones, formando más neutrones. El resultado, una estrella neutrónica. En este punto, dependiendo de la masa de la estrella, el plasma de neutrones dispara una reacción en cadena irreversible, la gravedad aumenta exponencialmente al disminuirse la distancia que había originalmente entre los átomos. Las partículas de neutrones implotan, aplastándose más, logrando como resultado un agujero negro: gravedad infinita en un espacio de un tamaño inconmesurablemente pequeño.

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

Segun Masa

Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de masas solares. Se hallarían en el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen a las componentes esféricas de las galaxias.

Agujeros negros de masa estelar. 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.

Micro agujeros negros. Son objetos hipotéticos, algo más pequeños que los estelares. Éstos pueden llegar a evaporarse en un período relativamente corto fácilmente mediante emisión de radiación de Hawking si son suficientemente pequeños.


Segun sus propiedades fisicas

Para un agujero negro descrito por las ecuaciones de Einstein, existe un teorema denominado de sin pelos (en inglés No-hair theorem), que afirma que cualquier objeto que sufra un colapso gravitatorio alcanza un estado estacionario como agujero negro descrito sólo por 3 parámetros: su masa
M
, su carga
Q
y su momento angular
J
. Así tenemos la siguiente clasificación para el estado final de un agujero negro:

? El agujero negro más sencillo posible es el agujero negro de Schwarzschild, que no rota ni tiene carga.

? Si no gira pero posee carga eléctrica, se tiene el llamado agujero negro de Reissner-Nordstrøm.

? Un agujero negro en rotación y sin carga es un agujero negro de Kerr.

? Si además posee carga, hablamos de un agujero negro de Kerr-Newman.


Fuente: www.wikipedia.com

Preguntas que me surgieron haciendo el post:

? Que pasa cuando algo entra en un agujero negro?
R/ De acuerdo a la teoria relativista. Cae de modo indefinido(perpetuo)como cayendo en un pozo sin fondo.Visto desde nuestra perspectiva,se acercara a una superficie esferica teorica limite denominada horizonte de sucesos a velocidad creciente que tiende a la velocidad de la luz sin llegar nunca a alcanzar esta superficie(de alli la denominacion de "horizonte"). En el entorno de un agujero negro teoricamente el espacio que lo rodea es infinito(pero que ocupa un espacio finito con respecto a un marco de referencia alejado del cuerpo masivo que es el agujero negro),por eso es que la luz no puede salir de este, porque para hacerlo deberia recorrer una distancia infinita para llegar hasta nosotros,lo cual no puede hacerlo en un tiempo finito. Volviendo a la superficie esferica teorica limite(horizonte de eventos)esta marca una frontera entre la parte exterior a la misma(nuestro universo)y su parte interior(algo que esta mas alla de nuestro universo),esta parte interior nunca puede ser alcanzada por un objeto de nuestro universo ya que de acuerdo a lo dicho mas arriba la superficie limite se encuentra infinitamente alejada de nosotros.

? Si hay agujeros negros, hay agujeros blancos? Que son?
R/ Si se analizan en detalle las ecuaciones de las que se derivan las propiedades relativistas vamos a encontrar siempre que teóricamente existe una solución simétrica para cada una de ellas, es decir, así como tenemos la idea de que para la materia existe la antimateria, o a lo negro se opone lo blanco, de igual manera podemos deducir teóricamente que debe de existir algo que posea características completamente opuestas a la de los agujeros negros.

Para este caso, sabemos que los agujeros negros son definidos como un horizonte de sucesos dentro del cual todo objeto no importando su estado es atrapado indefectiblemente por una fuerza gravitatoria inmensa (casi infinita), por oposición podemos entender que debe de existir (al menos teóricamente) un agujero blanco con un horizonte de sucesos en donde todo lo que esté dentro de él será violentamente repelido, tal vez con una fuerza inmensa (casi infinita) esto nos lleva a pensar en las ideas (nuevamente las cito) de la materia y la antimateria. Pero lo interesante está en que si bien las matemáticas efectivamente pueden darnos una respuesta simétrica tan controversial, también es cierto que un horizonte de sucesos con esas características es improbable y hasta el momento no ha habido descubrimiento que contradiga su no existencia real.

? Cual es el agujero negro mas grande descubierto?
R/ Es el 0J287, su peso equivale a 18.000 millones de soles y es el más grande conocido hasta el momento. Está situado a 13.500 años luz de la Tierra.Se trata del más grande del universo conocido hasta el momento. Su peso es impresionante y equivale a 18.000 millones de soles y ha podido ser determinado gracias a la aplicación de ecuaciones de la ley de la relatividad, formulada por Einstein, en realación al agujero negro central.
El descubrimiento fue presentado en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Austin (Texas, Estados Unidos).
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