Los Agujeros Negros

Hola gente de la ciencia, ¿cómo están nuevamente? Espero que estén listos para una nueva explicación acerca de las ciencias, en este caso en particular, otra vez, nos sumergiremos en la Astro-física para hablarles acerca de Los Agujeros Negros.

Como ya varios deben de saber Los Agujeros Negros son lugares ubicados en el espacio exterior que contienen una gran densidad de masa comprimida en donde ni la materia ni la luz son capaces de escapar de él por su gran fuerza gravitacional , es por ello que se les conoce con ese nombre.

Antes de continuar con la explicación habría que recalcar exactamente ¿Cómo se forman estos agujeros?

Para que un cuerpo, es decir una estrella, se convierta en agujero negro, se estima que debe tener al menos una masa superior a dos y media veces la que tiene nuestra estrella (el Sol), es decir imaginen una estrella como nuestro sol pero de casi 3 veces su tamaño! Prácticamente nos deslumbraría con su luminosidad.

Luego de cumplir con este primer requisito de tamaño, esta estrella pasará por las diferentes etapas de su vida hasta llegar a un máximo de tamaño inflacionario llamado Gigante Roja (la vida de las estrellas las explicaré en otra ocasión). Ya en el final de sus días, la fuerza gravitatoria de la Gigante Roja tiende a ejercer fuerza sobre si misma originando una masa concentrada en un pequeño volumen hasta llegar al tamaño de una Enana Blanca, es decir imaginen compactar todos los autos de su ciudad hasta el tamaño de una pequeña pelota. Una gran densidad acumulada! En ese punto que ya es una Enana Blanca podría proseguir ese proceso hasta llegar a colapsar sobre si misma por medio de la auto atracción gravitatoria que la convertiría en un Agujero Negro en donde ni la luz escaparía de él, es decir que es el resultado final de la acción de la gravedad extrema. Para explicarlo de una manera más sencilla es como si en el ejemplo anterior de los carros compactados estos fueran llevados tan al límite y estuvieran tan pero tan comprimidos que sus átomos comenzaran a aplastarse unos sobre otros hasta tal punto que toda la masa de esos autos pudiera caber en la cabeza de un alfiler. Lo mismo sucede a gran escala con la estrella que se comprime hasta tal punto que los electrones y protones en el átomo terminan por fusionarse hasta colapsar sobre mismos.

Un ejemplo un poco más concreto es que imaginen al universo como una sábana tendida en donde una bola de bolos encima de ella representaría como su peso deforma el espacio-tiempo y forma la gravedad. Ahora bien imaginen que tuviera toda su masa comprimida en un espacio muy reducido, cada vez más y más reducido hasta que llega un punto en el cual "rompe" el universo (así como se rompe la sábana) y termina por colapsar por su propio peso, creando así un "agujero", en este caso un Agujero Negro.

Ahora bien habría que explicar el ¿Porqué los Agujeros Negros absorben todo? Como ya se explicó en líneas anteriores los Agujeros Negros "rompen" el espacio-tiempo que los rodea, creando así una especie de remolino que puede succionar todo aquello que este en sus cercanías pero ello implicaría acaso que sea absorbido? La respuesta es NO, porque como todo en el universo este obedece a ciertas reglas y estas dictan que existe un punto en el que mientras no se sobre pase este uno no será succionado. Este punto de "no retorno" se llama Horizonte de Eventos.

El Horizonte de Eventos es aquel límite en el que si se sobre pasa este ya no habría escapatoria y terminaríamos siendo jalados hacia el Agujero Negro sin poder lograr escapatoria alguna.

Otras preguntas que hay que contestar son ¿Cómo la luz no puede escapar? y ¿Cómo se sabe de su existencia si es que no pueden verse?

La primera pregunta es sencilla de contestar ya que como su fuerza gravitatoria es tan pero tan fuerte esta hace que la propia luz se curve, haciendo que su velocidad de 300 000 km/segundo quede inútil a la hora de querer escaparse. Para visualizarlo mejor imagínense en aquel agujero negro con una linterna apuntando al cielo antes de convertirse en tal. Al principio la luz va  a seguir su curso natural en línea recta pero conforme la gravedad es cada vez más fuerte la luz, y nosotros también, comienzan a doblarse hasta tal punto que ya no podríamos sostenernos sobre nuestros cuerpos por el gran peso que tendríamos. Lo mismo le ocurre a la luz que la curvaría tanto que por más que apuntara hacia arriba esta crearía un arco apuntando para abajo, con lo cual la luz tampoco podría escapar de ella.

Para contestar la otra pregunta hay que pensar ¿y si la luz no escapa de allí cómo ha sido posible verlos? Esto se debe a que a pesar de que nada escapa del Agujero Negro este emite radiaciones de rayos X debido a la pérdida superficial de materia por parte de un cuerpo absorbido, es decir que al succionar un cuerpo este deja un rastro, como las migajas de un pan que uno acaba de comer como rastro de que ahí hubo alguna fuerza que hizo que desapareciera.

Otra forma de detectarlos es a través del efecto que tienen sobre los cuerpos visibles que se encuentran alrededor de estos, como por ejemplo lo vemos en el efecto gravitatorio que tiene el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, la cual hace que cerca de su centro que no puede verse a simple vista se sabe que casi toda la masa de la galaxia gira en torno a su centro y los que están más cerca a él giran especialmente más rápido, así que de esa forma también se puede estar seguro que existe "algo" que las está atrayendo poco a poco.

Por último hay que señalar que uno de los grandes físicos de nuestra era, Stephen Hawking, ha basado muchos de sus estudios en estos cuerpos y que gracias a él es que se sabe más acerca de ellos, ya que hasta principios de 1970 se creía que los Agujeros Negros no emitían ningún tipo de materia y su destino era seguir creciendo indefinidamente. Sin embargo por una consideración de Hawking de que se pueda formar una partícula-antipartícula de manera que el agujero negro pueda conservar su tamaño, es decir por cada átomo que ingresa también se debe de expulsar una energía similar para mantener el equilibrio. Dicha energía fue bautizada como su descubridor, la Radiación Hawking.

También se ha hablado, gracias a él, acerca de la posibilidad de que los Agujeros Negros sirvan como "vías" para viajar a través del universo, los famosos llamados "Agujeros de Gusano"; los cuales nos permitirían ir de un punto del universo a otro como si fuese un túnel para así evitar cruzar todo el universo como se ve en esta gráfica. Pero esto último es aún hipotético, así que por el momento se lo dejaremos solo a la ciencia-ficción, ya que todavía no podemos comprobarlo definitivamente.

Espero que les haya gustado esta pequeña explicación didáctica acerca de los Agujeros Negros. Para el siguiente capítulo les hablaré de las estrellas, desde cómo se forman, crecen y mueren. Hasta la próxima y recuerden que siempre deben preguntar, indagar y experimentar, nunca dejen de hacerlo porque la ciencia es su amiga.