martes, 30 de noviembre de 2010

¿Qué es un agujero negro? 

Un agujero negro es un objeto con una gravedad tan fuerte que nada puede escaparse de él, ni siquiera la luz. La masa del agujero negro está concentrada en un punto de densidad casi infinita, llamado singularidad. En la propia singularidad, la gravedad es de una fuerza casi infinita, por lo que aniquila el espacio-tiempo normal. A medida que aumenta la distancia desde la singularidad, su influencia gravitacional disminuye. A determinada distancia, que depende de la masa de la singularidad, la velocidad que se necesita para escapar del agujero negro es igual a la velocidad de la luz. Esta distancia marca el “horizonte” del agujero negro, que es como su superficie. Todo lo que pasa por el horizonte es atrapado dentro del agujero negro. Hay distintos tipos de agujeros negros, dependiendo de su masa. 

 Peso y masa de un agujero negro. 

La masa de un agujero negro no tiene límites. Por deducción, si el agujero se forma a partir de la muerte de estrellas gigantes, el peso sería mayor que la masa máxima de una estrella gigante.
Antes de calcular su tamaño debemos tener en cuenta el radio de Schwarzchild, que es el radio del horizonte de sucesos que comprende al agujero negro. A partir de este radio la luz y cualquier cuerpo celeste hasta ahora conocido, es absorbido hasta el centro del agujero con una fuerte atracción gravitatoria.
El tamaño se puede calcular en el momento en el que se descubre una estrella en órbita acompañada de un cuerpo invisible. Los astrónomos calculan la masa de la estrella visible por su brillo y su color y, a partir de ahí, pueden calcular el peso de ese cuerpo para saber si es una estrella de neutrones o un agujero negro. Si es inferior a 3 soles, se trata de una estrella de neutrones pero, si por el contrario es superior, nos hemos encontrado con un agujero negro. Para que nos hagamos una idea si el sol tiene un radio de unos 700.000 km, el agujero negro supermasivo tendrá un radio 4 veces mayor.


PREGUNTAS QUE SOLEMOS PLATEARNOS. 

¿De verdad existen los agujeros negros?  

Los astrónomos han descubierto bastantes objetos que sólo pueden ser explicados como agujeros negros. Estos objetos son oscuros, por lo que no podemos verlos, pero ejercen una fuerte influencia en las estrellas, el gas e incluso el espacio que los rodea. Los objetos son tan oscuros, densos y pesados que tienen que ser o agujeros negros o algo todavía más exótico. 

¿Hay algún agujero negro cercano a la Tierra? 

Los agujeros negros más cercanos descubiertos hasta ahora están a varios miles de años luz. Están tan lejos que no tienen ningún efecto en la Tierra ni en su medio. Parece que hay un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, a unos 27,000 años luz. Aunque tiene varios millones de veces la masa del Sol, al estar tan lejos no afecta nuestro sistema solar. 

¿Cuál es el agujero negro más grande?  

El agujero negro más grande conocido está en el núcleo de M87, una galaxia elíptica gigante en la constelación de Virgo. Su masa parece ser unos tres mil millones de veces mayor que la del Sol, con un diámetro de unos 11 mil millones de millas (18 mil millones de kilómetros), casi el doble que el diámetro de la órbita de Plutón, el planeta más distante de nuestro sistema solar.  

¿Cómo se forma un agujero negro? 

Un agujero negro se forma cuando un objeto alcanza cierta densidad crítica, y su gravedad hace que se colapse hasta volverse un punto casi infinitamente pequeño. Los agujeros negros de masa estelar se forman cuando una estrella masiva ya no puede producir energía en su núcleo. La radiación de sus reacciones nucleares mantiene a la estrella “hinchada,” y la gravedad hace que el núcleo se colapse. Las capas exteriores de la estrella pueden salir despedidas al espacio, o caer al agujero negro, para hacerlo más pesado. Los astrónomos no están seguros de cómo se forman los agujeros negros supermasivos. Pueden formarse a partir del colapso de grandes nubes de gas, o de la unión de muchos agujeros negros pequeños, o de una combinación de eventos.   

¿Cuántos agujeros negros hay?  

Los astrónomos han descubierto varias docenas de probables agujeros negros “supermasivos” en los núcleos de galaxias bastante cercanas, además de muchos otros en objetos distantes conocidos como quásares. Han descubierto quizás una docena o dos de probables agujeros negros de masa estelar en nuestra galaxia, la Vía Láctea (y otro en una galaxia satélite), además de unos cuantos agujeros negros de masa intermedia en la Vía Láctea y otras galaxias. Sin embargo, todos ellos son la punta del iceberg, ni siquiera, más bien un trocito de hielo. Puede haber agujeros negros supermasivos en los núcleos de todas las galaxias con bultos centrales de estrellas, y en la Vía Láctea puede haber miles de agujeros negros de masa estelar, y miles más en cada una de los miles de millones de otras galaxias. Uno de los objetivos de los investigadores de agujeros negros es encontrar todos cuantos sea posible para poder estimar lo comunes que son estos objetos. 

¿De dónde viene el nombre de agujero negro?

John Archibald Wheeler, físico de la Universidad de Princeton, acuñó el término en la década de 1960. En esa época, estos objetos eran poco más que asunto para especular, y no se había descubierto ninguna evidencia de que realmente existieran. 

¿Cómo se nombra a los agujeros negros? 

No hay un sistema unificado para dar nombre a los agujeros negros. Los agujeros negros supermasivos en los núcleos de las galaxias llevan el nombre de esas galaxias. Un nombre como M31 indica que la gvalaxia fue catalogada por Charles Messier en el siglo 18. Un nombre que empiece por “NGC” está incluido en el Nuevo Catálogo General, que fue compilado en 1888 y ampliado en años posteriores. Unos cuantos agujeros negros están catalogados por sus constelaciones y el orden en el que fueron descubiertos. Por ejemplo, Cignus X-1 fue el primer objeto de rayos-X descubierto en Cignus. Y a muchos agujeros negros se les identifica por el instrumento o investigación que descubrió su existencia y su ubicación en el cielo. XTEJ111+480 fue descubierto por el satélite XTE (Explorador Rossi de Cronometraje de Rayos-X).