Agujeros negros: qué son, características y cómo se forman

Los agujeros negros, predichos hace un siglo por Albert Einstein, han sido hasta ahora misteriosos objetos cósmicos, pero ahora las cosas podrían cambiar: poder fotografiarlos significa no solo tener una prueba directa de su existencia, sino poder observar lo que sucede cuando la materia se acerca. a un entorno tan extremo, donde la fuerza de […]
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Los agujeros negros, predichos hace un siglo por Albert Einstein, han sido hasta ahora misteriosos objetos cósmicos, pero ahora las cosas podrían cambiar: poder fotografiarlos significa no solo tener una prueba directa de su existencia, sino poder observar lo que sucede cuando la materia se acerca. a un entorno tan extremo, donde la fuerza de la gravedad es enorme. Veamos entonces qué son, cuáles son sus características y cómo se forman.

Qué son los agujeros negros

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Aunque el nombre pueda sugerirlo, un agujero negro no es un lugar en el espacio que esté vacío. Por el contrario, un agujero negro es una región del espacio donde se acumula una gran cantidad de materia. Para imaginar un agujero negro, podemos imaginar, por ejemplo, la masa de una estrella, 10 veces más masiva que nuestro propio Sol, que estaría contenida en una esfera del diámetro de la ciudad de Nueva York, dice la NASA.

Agujeros negros como se forman primera imagen

Un agujero negro tiene un campo gravitacional, tan intenso que no importa lo que entre o puede salir, incluida la luz. Por eso los agujeros negros son objetos ópticamente invisibles. Por otro lado, es posible detectar el material atrapado por un agujero negro, porque se calienta a temperaturas muy altas. Este material forma un disco de acreción, que parece un halo de luz en la única foto de un agujero negro jamás tomada que se pudo hacer en 2019 (imagen de arriba). El disco de acreción gira (pero el agujero negro en sí no gira necesariamente).

Características de los agujeros negros

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Para saber cuáles son la características de los agujeros negros, tenemos que saber que estos se clasifican fundamentalmente en función desu masa, de modo que entre estos podemos encontrar tres categorías:

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  • Agujeros negros estelares: generalmente tienen entre 10 y 24 veces la masa del Sol.
  • Agujeros negros supermasivos: son agujeros negros gigantes, cuya masa es al menos un millón de veces la del Sol. Pueden ser incluso más grandes: se ha medido un agujero negro de 40 mil millones de masas solares. M87 *, el agujero negro que fue fotografiado, también es un agujero negro supermasivo.
  • Agujeros negros intermedios: como sugiere su nombre, están a medio camino entre los agujeros negros estelares y los agujeros negros supermasivos. Su masa representaría unos pocos miles de veces la del Sol. Por primera vez, se observó evidencia directa de su existencia en septiembre de 2020.

Al margen de esta clasificación de los agujeros negros, para saber qué características, tienen podemos señalar otras a partir de lo que se piensa que hay dentro de ellos o qué podría pasar si nos acercamos a uno.

¿Qué hay detrás de un agujero negro?

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Si bien se desaconseja encarecidamente visitar un agujero negro, uno se pregunta qué hay dentro de estos extraños objetos. Para averiguarlo, habría que poder cruzar el «borde» del agujero negro (en el sentido geométrico, porque no es una membrana) que se llama horizonte de sucesos. Sin embargo, este es precisamente el punto de no retorno más allá del cual ningún elemento que ingrese al agujero negro puede salir.

Si pudieras caer en un agujero negro para ver qué hay, ¿qué pasaría? Probablemente no tendrías tiempo para ver mucho porque serías estirado como un espagueti. Dado que nada escapa a un agujero negro, no es posible saber qué hay en el centro de este objeto, en lo que se llama su singularidad.

¿Puede morir un agujero negro?

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Stephen Hawking destacó una paradoja: los agujeros negros no son totalmente negros porque emiten partículas y pueden evaporarse, hasta desaparecer por completo. Este fenómeno se produce en forma de radiación, denominada radiación de Hawking.

Debido a esta radiación, los agujeros negros tienen una vida útil limitada. Sin embargo, para algunos agujeros negros, el tiempo que les tomaría evaporarse por completo es más importante que la edad del universo.

¿Se debe temer a los agujeros negros?

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El destino de las estrellas golpeadas por agujeros negros puede generar temores de que algún día nuestro planeta cruce el camino de un agujero negro. Sin embargo, el peligro está en otra parte.

Si algo nos asusta, no es encontrarnos con un agujero negro, sino encontrarnos con otra estrella. Es mucho más probable que se nos cruce el camino de una estrella que el de un agujero negro.

La velocidad del escape

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Por otro lado, en un agujero negro, la velocidad de escape indica la velocidad mínima que debe tener un objeto colocado a cierta distancia para escapar del objeto cósmico, sin ser capturado por el campo gravitacional. Esta característica está ligada a la masa y el radio del cuerpo celeste que intenta escapar: la velocidad de escape aumentará proporcionalmente con el aumento del campo gravitacional generado.

La primera foto de un agujero negro

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No se nos escapa tampoco hablaros de como en 2019, la ciencia alcanzó un hito histórico: por primera vez, el mundo pudo observar la imagen de un agujero negro , el objeto más misterioso y al mismo tiempo fascinante del universo. La instantánea fue posible gracias al proyecto Event Horizon Telescope, que combina datos recopilados de ocho telescopios, que lograron capturar el agujero negro ubicado en el centro de la galaxia M87, que se encuentra a unos 53 millones de años luz de la Tierra.

Cómo se forman los agujeros negros

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Se cree que los agujeros negros nacen cuando una estrella colapsa sobre sí misma. Esta estrella debe ser lo suficientemente masiva para formar un agujero negro: nuestro Sol no podría convertirse en uno, por ejemplo. Para formar un agujero negro , el núcleo residual que deja la estrella debe ser superior a tres masas solares.

Sin embargo, la formación de los agujeros negros supermasivos es objeto de debate científico. Se puede suponer que la formación de estos agujeros negros gigantes tiene lugar en escalas de tiempo largas, dado su tamaño. De todas maneras, sabemos que los agujeros negros supermasivos ya estaban presentes en el universo aún joven. Por lo tanto, estos objetos no podrían formarse por acreción de estrellas («tragar» el material de las estrellas es  lo que les permite crecer).

La formación de agujeros negros intermedios se explicaría por una reacción en cadena: una colisión de estrellas ubicadas en cúmulos muy densos, que daría lugar a una acumulación de estrellas muy masivas. Su colapso daría lugar a agujeros negros de masa intermedia. La fusión de agujeros negros intermedios podría incluso dar lugar a agujeros negros supermasivos.

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