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Los
agujeros negros
índice
1- Definición
2- Formación
3- Historia de los agujeros negro y los
primeros investigadores.
4- Clasificación
1-Definición
Un agujero negro es una región finita del espacio-tiempo
provocada por una gran concentración de masa en su
interior. Su enorme aumento de la densidad genera un
campo gravitatorio del que ninguna partícula material es
capaz de escapar.
Imagen tomada desde el
telescopio espacial Hubble
Recreación de un agujero negro
Imagen simulada de cómo se
vería un agujero negro con
una masa de diez soles
2-HISTORIA DE LOS AGUJERO NEGROS Y SUS PRIMEROS
INVESTIGADORES
-En 1783, John Michell describió el concepto e hizo algunos cálculos.
-En 1796, Pierre-Simon Laplace explicó la misma idea.
-En 1915, Karl Schwarzschild encontró una solución a las ecuaciones
de Einstein.
-En 1930, Subrahmanyan Chandrasekhar y Eddington propusieron
ideas opuestas.
-En 1939, Robert Oppenheimer dijo que los agujeros negros podían
ser formados en la naturaleza.
-En 1967, Stephen Hawking y Roger Penrose probaron que no se
podía impedir la formación de un agujero negro.
-En 1969, John Wheeler propuso el término “agujero negro”.
DESCUBRIMIENTOS MÁS RECIENTES
-En 1995, se demostró la posibilidad de agujeros negros súper masivos.
-En 2007-08, se iniciaron unos experimentos para medir el tamaño de
un agujero negro.
-Actualmente, se ha explicado que “cualquier cosa que entre en la
fuerza de marea de un agujero negro, se acelerará y todo el
tiempo se dirigirá hacia el mismo agujero negro.
-En 2008, se descubrió el mayor agujero negro: OJ287, en la
constelación de Cáncer.
-También en 2008, se descubrió el menor agujero negro: J1650, en la
constelación Ara.
-Se considera que los agujeros negros sirven para la constitución de las
galaxias y para la formación de nuevas estrellas.
2- Formación
Cualquier estrella conserva su tamaño normal gracias al
equilibrio entre la alta temperatura de su núcleo, que
provoca que se expanda, contrarrestado por la gran
atracción gravitatoria, que hace que se contraiga. También
tenemos que entender la formación de una gigante roja.
-Gigante roja: se forma cuando una estrella consume todo el hidrógeno que la
forma, y comienza a quemar hidrógeno de la cáscara del núcleo de helio lo
que produce un primer aumento del volumen y su enfriamiento. Esto a su vez da
lugar a que la atmósfera que rodea la estrella comienza a enfriarse. La estrella
contrarresta este enfriamiento aumentando su temperatura y luminosidad, lo que
provoca que se rompa el equilibrio de temperatura-atracción gravitatoria
provocando que esta se expanda. Cuando la estrella acaba de consumir el
hidrógeno de la cáscara, la presión y temperatura interna empiezan a disminuir
ya que no tienen de dónde obtener energía y se acumula en el centro el helio
producido en las fusiones de hidrógeno. Ahora toma el control la atracción
gravitatoria y la estrella comienza a comprimirse originando una gran masa
concentrada en un pequeño volumen, una enana blanca.
-Enana blanca: están compuestas por átomos en estado de plasma, es decir al
producirse la concentración de la gigante roja las estructuras atómicas se
desintegran, y se encuentran los electrones, protones y neutrones libres. Como
ahora, la enana blanca no cuenta con ninguna fuerza que evite el colapso
gravitatorio la enana blanca sigue comprimiéndose sobre sí misma
disparándose así, los valores de la atracción gravitatoria aún más. La estrella se
contrae, hasta que la repulsión de partículas con la misma carga electrónica es
inútil y se fusionan electrones y protones, dando lugar a neutrones lo que dará
lugar a su vez a una estrella de neutrones.
-Estrella de neutrones: la densidad continúa aumentando a la vez que la gravedad.
El colapso producido por la gravedad llega al punto de que los neutrones pierden
sus núcleos que quedan libres y dan lugar a una masa compacta llamada
neutronio. Llegado a este punto el colapso no se puede detener, el volumen
disminuye hasta 0 y la gravedad superficial aumenta hacia el infinito formando un
agujero negro.
-Agujeros negros: es un gigantesco aspirador mortal del que no puede escapar
nada, ya que su campo de gravitación es muy intenso. Ni la luz puede escapar de
él. La luz procedente de otras estrellas se distorsiona y no la refleja, por lo que no
podemos ver nada en él. Los átomos y partículas que son atraídas por su campo
de gravedad forman una estructura visible llamada disco de acreción son visibles
en algunos agujeros negros los chorros de plasma, que parten de campos
magnéticos situados en los bordes de los agujeros negros y son disparados por
estos a velocidades similares a la de la luz.
-Agujeros de gusano: Debido a la enorme densidad y gravedad de los agujeros
negro, estos deforman el espacio donde se encuentran, por lo que algunos
científicos afirman que ya que el espacio es curvo, un agujero negro que se
hundiera en el espacio podría crear un paso entre dos zonas distantes. Pero de
momento solo son teorías ya que un agujero negro no deja escapar nada que se
encuentre en su horizonte de sucesos y aunque crease un paso no
conseguiríamos separarnos del agujero nunca.
4- Clasificación
Según su masa:
Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de soles. Se cree que
están en el centro de muchas galaxias. Aparecen a la vez que la formación de la
galaxia en la que se encuentra.
Agujeros negros de masa estelar: Se forman cuando una estrella de masa 2,5 veces
mayor que la 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 todos aquiellos más pequeños que los agujeros negros de
masa estelar.
Según sus propiedades físicas:
-El agujero negro más sencillo posible es el de Schwarzschild, que no rota ni tiene
carga.
-Si no gira pero posee carga eléctrica, se tiene el llamado agujero negro de ReissnerNordstrom.
-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.