Agujero Negro | Prisionero en Argentina

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Por Michael Rossovich.

Los agujeros negros no se pueden observar directamente y, por lo tanto, no se pueden ‘descubrir’. Sin embargo, como explicamos en nuestro sitio web, la evidencia indirecta de dos tipos de agujeros negros ahora es abrumadora: las de unas pocas masas solares producidas por supernovas y las mucho más grandes en el centro de algunas galaxias.

La existencia de cuerpos con campos gravitatorios lo suficientemente fuertes como para no permitir que nada escape ha sido un tema de especulación durante cientos de años. La teoría general de la relatividad de Einstein (publicada en 1916) predice exactamente los tipos de objetos que ahora estamos infiriendo. Quizás el primer objeto que se reconoce generalmente como un agujero negro es la estrella binaria de rayos X Cygnus X-1. Su efecto sobre su estrella compañera sugirió ya en 1971 que debía ser un objeto compacto con una masa demasiado alta para ser una estrella de neutrones. (Eso fue 2 años después de que el astrónomo estadounidense John Wheeler acuñara el término ‘agujero negro’).

Los agujeros negros son los restos fríos de antiguas estrellas, tan densas que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, es capaz de escapar a su poderosa fuerza gravitatoria. Mientras muchas estrellas acaban convertidas en enanas blancas o estrellas de neutrones, los agujeros negros representan la última fase en la evolución de enormes estrellas que fueron al menos de 10 a 15 veces más grandes que nuestro sol.

Cuando las estrellas gigantes alcanzan el estado final de sus vidas estallan en cataclismos conocidos como supernovas. Tal explosión dispersa la mayor parte de la estrella al vacío espacial pero quedan una gran cantidad de restos “fríos” en los que no se produce la fusión.

En estrellas jóvenes, la fusión nuclear crea energía y una presión exterior constante que se encuentra en equilibrio con la fuerza de gravedad interior que produce la propia masa de la estrella. Sin embargo, en los restos inertes de una supernova no hay una fuerza que se resista a la gravedad, por lo que la estrella empieza a replegarse sobre sí misma.

En el centro de nuestra galaxia hay un agujero negro supermasivo. Descubre qué tipos de agujeros negros existen, cómo se forman y cómo se descubrieron estos objetos extraordinarios en el universo.

Sin una fuerza que frene la gravedad, el emergente agujero negro encoje hasta un volumen cero, en cuyo punto pasa a ser infinitamente denso. Incluso la luz de dicha estrella es incapaz de escapar a su inmensa fuerza gravitatoria, que se ve atrapada en órbita, por lo que la oscura estrella se conoce con el nombre de agujero negro.

Los agujeros negros atraen la materia, e incluso la energía, hacia sí, pero no en mayor medida que otras estrellas u objetos cósmicos de masa similar. Esto significa que un agujero negro con la misma masa que la de nuestro sol, no «aspiraría» más objetos hacia sí que nuestro sol con su propia fuerza gravitatoria.

Los planetas, la luz y otra materia deben pasar cerca de un agujero negro para ser atraídos dentro de su radio de acción. Cuando alcanzan un punto sin retorno, se dice que han entrado en el horizonte de sucesos, un punto del que es imposible escapar porque requiere moverse a una velocidad superior a la de la luz.

Las primeras imágenes de agujeros negros de la historia salieron a la luz en 2019. Con un telescopio del tamaño del planeta Tierra, más de 200 científicos lograron capturar la sombra de un agujero negro, que quedó retratado por primera vez en la historia.

Los agujeros negros tienen un tamaño pequeño. Un agujero de una masa solar de un millón, como el que se sospecha que se encuentra en el centro de algunas galaxias, tendría un radio de unos tres millones de kilómetros, es decir, sólo unas cuatro veces el tamaño de nuestro sol. Un agujero negro con una masa igual a la del sol tendría un radio de tres kilómetros.

Dado que son tan pequeños, distantes y oscuros, los agujeros negros hasta hace poco no podían ser observados de manera directa. A pesar de esto, los científicos habían confirmado las sospechas largo tiempo mantenidas de su existencia. Esto se realizaba normalmente midiendo la masa de una región del espacio y buscando zonas con una gran masa oscura.

En 2019, más de 200 científicos se reunieron en Bruselas para hacer públicas las primeras imágenes jamás tomadas de un agujero negro. A más de 55 millones de años luz de la Tierra, el agujero se encuentra en la Galaxia Messier 87 y es 6500 millones de veces más masivo que el Sol.

Las imágenes muestran una gigantesca estructura en forma de anillo con una región central oscura, la sombra del agujero negro, y una zona más “iluminada” en su parte baja, lo que los científicos achacan a un ligero movimiento de rotación.

Desde entonces, se han multiplicado los estudios sobre estos fenómenos astronómicos. Como por ejemplo: se ha descubierto el agujero negro más masivo detectado con ondas gravitacionales; un nuevo agujero negro que podría ser el más cercano a la Tierra; un insólito baile de agujeros negros descubierto por investigadores españoles; o la primera imagen del inmenso agujero negro del centro de nuestra galaxia.

Existen muchos agujeros negros en el seno de los sistemas binarios. Estos agujeros atraen continuamente masa de su estrella vecina, aumentando el agujero negro y encogiendo la otra estrella, hasta que el agujero negro se hace grande y la estrella compañera se desvanece por completo.

Pueden existir agujeros negros supermasivos en el centro de algunas galaxias, incluida nuestra Vía Láctea. Estos cuerpos inmensos pueden tener una masa de 10 a 100 mil millones de soles. Son parecidos a los agujeros negros más pequeños pero alcanzan tales dimensiones al haber mucha materia en el interior de la galaxia que pueden atraer. Los agujeros negros pueden acumular cantidades de materia ilimitadas; simplemente se convierten en cuerpos aún más densos a medida que aumenta su masa.

Los agujeros negros han capturado la imaginación del público y jugado un papel destacado en conceptos extremadamente teóricos como el de los agujeros de gusano. Estos “túneles” permitirían realizar viajes rápidos en el espacio y en el tiempo, pero no hay pruebas reales de su existencia.

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Febrero 20, 2023