Ciencia en la Escuela

Que es un agujero negro (Parte 1)

Probablemente, un agujero negro es el más extraño de todos los objetos astronómicos. Su existencia fue sugerida, a principios del siglo XIX, por el gran astrónomo francés Pierre Simon, marqués de Laplace, quien observó que si un objeto tuviera masa suficiente, su atracción gravitatoria sería capaz de impedir que la luz escapara de él. La teoría de la Relatividad General de Einstein reforzó la misma predicción, pero con un resultado adicional alucinante: un agujero negro es una región que oculta una “pinchadura” del espacio-tiempo.
Un agujero negro se forma cuando una estrella muy grande, vieja y cansada, que ha agotado todos sus recursos energéticos, se derrumba. Incapaz de soportar el enorme peso del gas que la’forma, la región central de la estrella colapsa rápidamente y en el transcurso de una fracción de segundo se forma un núcleo atómico gigantesco, de unos pocos kilómetros de radio. Este proceso, parecido a una explosión termonuclear, libera una inmensa cantidad de energía y el brillo de la estrella moribunda aumenta billones de veces, hasta superar el de toda la galaxia. Esta gigantesca explosión se conoce como una Supernova tipo II.
Lo que ocurre después de la explosión depende de cuánta materia haya quedado cerca del centro de la estrella. Si es poca, del orden de la masa solar, se forma una estrella de neutrones. Son esferas rotantes de sólo diez kilómetros de radio, pero con una masa semejante a la del Sol. La gravedad superficial de estos objetos es tan grande que los átomos mismos quedan aplastados por su propio peso y su atmósfera está formada por los electrones arrancados. Sólo las fuerzas nucleares, las que el hombre recién está empezando a domar, son capaces de resistir esas fuerzas tremendas. Estas estrellas, como su nombre lo indica, están hechas de fluido nuclear, el líquido que forma los núcleos atómicos, de una densidad tan grande que una gota pesa lo mismo que una montaña. Pero si la masa es demasiado grande, no hay forma de resistir la fuerza de gravedad: la estrella se derrumba y el fluido se hace más y más denso a medida que su radio disminuye. También la gravedad superficial se hace más y más grande y cada vez es más difícil que un objeto pueda escapar de la superficie. Al fin, ni siquiera la luz puede hacerlo y se forma el agujero negro. El material del objeto, por otra parte, sigue colapsando y en una fracción de segundo todo se contrae hasta ocupar un punto. En el centro del agujero negro, donde alguna vez brilló una estrella, la fuerza de gravedad se hace tan grande que el propio espacio-tiempo no puede resistirla y se rompe: esta pinchadura se llama la singularidad. Allí, en ese punto inconcebible, dejan de valer las leyes de la física y todo es posible. Lamentablemente, nunca podremos ver la singularidad, porque nada, ni siquiera la luz, puede salir de un agujero negro. Los físicos ingleses Hawking y Penrose llamaron a este pudoroso velo la censura cósmica: los agujeros negros ocultan las fallas del espacio-tiempo.
Continúa en "Que es un agujero negro (Parte 2)".

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