Espacio Cuántico: Agujeros Negros

Un agujero negro es un cuerpo celeste con un campo gravitatorio o gravedad tan fuerte que ni siquiera la radiación electromagnética puede escapar de su proximidad, de ahí que recibiesen el nombre de agujero negro, ya que la luz visible no puede escapar debido a su atracción (ni siquiera los fotones escapan a su gravedad).

Visualización artística de una estrella

próxima a un agujero negro súper-

masivo en la galaxia RX J1242-11.

La estrella literalmente se pulverizaría al

acercarse al agujero negro.

Al iluminar un objeto con una linterna, parte de los fotones que emite la bombilla de nuestra linterna son reflejados en la superficie del objeto hacia nuestros ojos o fotorreceptores por lo que podemos ver la forma de dicho objeto. Si dicho objeto no reflejase ningún fotón, nuestro ojo no podría detectarlo, por lo que lo veríamos negro. Esto mismo ocurre en los agujeros negros.

Un campo gravitatorio de estas características puede corresponder a un cuerpo de alta densidad (la densidad del mercurio es mucho mayor que la del agua) con una masa relativamente pequeña -como la del Sol o menor- que está condensada en un volumen mucho menor, o a un cuerpo de baja densidad con una masa muy grande, como una colección de millones de estrellas en el centro de una galaxia, de ahí que se crea que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, haya agujeros negros supermasivos.

También es posible hallar la relación entre la masa y el radio de un agujero negro esférico teniendo en cuenta que la velocidad máxima que puede alcanzar un objeto, según la teoría de la relatividad, es la velocidad de la luz. Así podemos ver que si la Tierra pudiera ser comprimido hasta ser una esfera de 9 mm de radio se convertiría en un agujero negro.

MASA RADIO

1 Tierra (6 x 1024Kg) 9 mm

1 sol (2 x 1030 Kg) 2970 m

Gigante azul (25 soles) 75 Km

Núcleo galáctico (107 soles) 3 x 10e7 Km

Galaxia (1011 soles) 3 x 10e11Km

Tamaño que deberían tener distintos astros para actuar como agujeros negros.

Según la relatividad especial a medida que un cuerpo se acerca a un astro el tiempo transcurre más despacio para éste cuerpo, en función de la velocidad de escape del astro (desde un punto de vista clásico), de modo que cuando se llegue a una distancia tal que la velocidad de escape clásica sea igual a la velocidad de la luz, el tiempo se detendrá para el objeto situado en ese lugar.

Aparece así una superficie esférica alrededor del agujero negro en la cual el tiempo se detiene. Esta superficie esférica es el llamado horizonte de sucesos del agujero negro y es el límite en el que ninguna partícula, incluyendo la luz, puede escapar de la atracción del agujero negro.

En contra de lo que se pueda pensar, los agujeros negros no son eternos. Aunque no se escape ninguna radiación electromagnética, si que pueden hacerlo algunas partículas atómicas y subatómicas, denominada radiación de Hawking, por lo que la vida de un agujero negro es limitada.

Detección de Agujeros Negros dentro de la Vía Láctea

A través del movimiento de una estrella

se puede detectar la presencia de un agujero negro,

su fuerza de gravedad es tal que incluso a grandes distancias

puede influir en la órbita de planetas y estrellas.

Una de las formas de detectar los agujeros negros se realiza observando el movimiento de la estrella que le acompaña, ya que éste estará subordinado al enorme campo gravitatorio que ejerza la singularidad. Si nos vistiésemos completamente de negro y tuviésemos a su vez un fondo negro, al bailar con nuestro acompañante, un observador sólo vería a nuestro acompañante pero supondría que posee pareja de baile.

En nuestra galaxia, La Vía Láctea, desde el año 1990 sabemos de evidencias de contar con un cohabitante agujero negro, ubicado a unos 300 años luz desde la Tierra; lo detectó el telescopio Sigma y por su magnitud se le llamó “el gran aniquilador”.

Otra de las formas de detectar los agujeros negros es mediante la radiación de Hawking que emiten, utilizando detectores de rayos X, ya que son fuentes de este tipo de radiación.
Recientemente se han descubierto pruebas concluyentes de la existencia de un inmenso agujero negro en el centro de la galaxia elíptica gigante M87, que se encuentra a unos 57 millones de años luz de la Tierra en la constelación de Virgo. Se estima que este agujero negro tiene una masa equivalente a la de 3.000 millones de soles, compactada en un espacio de unas 11 horas-luz de diámetro.

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