Agujero negro | Significado de agujero negro

Un agujero negro es un objeto en el espacio-tiempo que tiene una velocidad de escape superior ac, la velocidad de la luz. Como la luz no puede escapar, el objeto absorbe toda la luz, de ahí el término «negro».

Se cree que los agujeros negros son el resultado del colapso de la materia después de que las estrellas masivas explotaron en supernovas. Para que una estrella se compacte en una singularidad, debe tener una masa superior a 3,4 veces la del Sol. En particular, si los restos de una estrella que ha agotado la energía disponible de las reacciones de fusión nuclear son mayores que aproximadamente 3, 4 veces la masa del Sol, la degeneración electrónica y la degeneración de neutrones no son suficientes para evitar que la estrella se hunda en un agujero negro. La cosmología reciente ha considerado la posibilidad de que agujeros negros más pequeños se formen a principios de la historia del universo, debido a las fluctuaciones en la distribución de masas cuando la densidad del universo era significativamente mayor que la observa actualmente.

Hay agujeros negros giratorios y estacionarios, con una singularidad y un horizonte de eventos como características principales de ambos. El horizonte de eventos es el límite de un agujero negro donde las fuerzas gravitatorias se hacen tan fuertes que ni siquiera la luz puede escapar. La relatividad afirma que la singularidad es un punto de curvatura espacio-tiempo infinita y la singularidad de un agujero negro está cubierta por el horizonte de eventos. Para un observador externo, los objetos que caen en un agujero negro tardarán una cantidad infinita de tiempo en llegar al horizonte de eventos. Sin embargo, la cantidad de tiempo medida por el objeto que cae en el agujero negro puede ser muy corta. Un agujero negro giratorio, según las soluciones de la relatividad general de Kerr, tendrá dos horizontes de eventos y hay caminos espacio-tiempo a través del horizonte de eventos que no cortan la singularidad.

Según la mecánica cuántica, la posición de la materia dentro de un agujero negro es incierta. Además, un fenómeno llamado radiación Hawking predice que los agujeros negros pueden «perder» una cantidad muy pequeña de masa. Por tanto, en teoría, los agujeros negros no son realmente «negros» debido a la radiación que emiten. Los agujeros negros tienen una temperatura superficial definida por la masa. Cuanto mayor sea la masa de un agujero negro, mayor es su diámetro y menor es la cantidad de energía que se escapa, por lo que más baja es la temperatura y más tiempo tarda el agujero negro en «evaporarlo» se».

Agujero negro en el centro de la lejana galaxia Messier 87
Agujero negro en el centro de la lejana galaxia Messier 87. CC

Detección y observación de agujeros negros

Los métodos para detectar y observar los agujeros negros incluyen la imagen de radiotelescopio y también la detección de ondas gravitatorias.

En 2015, los dos detectores del Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) de Estados Unidos realizaron la primera detección de ondas gravitatorias, que fueron emitidas por dos agujeros negros en colisión que eran unas 29 y 36 veces más masivos que el suelo. . Desde entonces, el detector Virgo en Italia también ha contribuido a la detección de ondas gravitatorias.

En 2019, se realizó una imagen directa de un agujero negro mediante el Telescopio Event Horizon, que en realidad es una red mundial de radiotelescopios. Este agujero negro es 6.500 millones de veces más masivo que el Sol y se encuentra a 55 millones de años luz de distancia en la galaxia M87.

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