Prepárense para ser cautivados por estas misteriosas maravillas cósmicas.
Los agujeros negros son quizás las características más fascinantes de nuestro universo. Como túneles oscuros largos que no van a ninguna parte (o disposición gigante de la basura), estos artefactos misteriosos en el espacio ejercen un tirón gravitacional tal, que todo lo que agarra cerca-ni siquiera la luz-puede escapar de ser tragado. Lo que entra, (sobre todo) nunca sale. (más sobre eso más tarde.)
La impresión de un artista de Cygnus X-1, un agujero negro de masa estelar representado tirando materia de una estrella cercana en su disco de acreción y emitiendo radiación de los gases sobrecalentados entrantes. Cygnus X-1 fue el primer agujero negro descubierto. (Foto: NASA / CXC / M.Weiss / Wikimedia Commons)
Por esta razón, los agujeros negros son invisibles a los ojos, tan claros y oscuros como el espacio vacío que los rodea. Los científicos saben que existen no porque puedan ver un agujero real, sino porque un agujero negro tremendo de gravitación afecta a las órbitas de las estrellas cercanas y el gas. Otra pista es la radiación detectable emitida como el gas que está siendo succionado es sobrecalentado. De hecho, estas fuertes emisiones de rayos x llevaron al descubrimiento del primer agujero negro, Cygnus x-1 en la constelación Cygnus, en 1964.
Si todo esto suena como ciencia ficción, sigue leyendo. Es sólo la punta del iceberg cósmico. Como los científicos han estado descubriendo, los agujeros negros son incluso más extraños que la ciencia ficción. Aquí hay siete misterios para meditar.
1. Los agujeros negros distorsionan el tiempo y el espacio alrededor de ellos.
Si de casualidad vuelas cerca de un agujero negro, su tiro gravitacional extremo sería cada vez más lento en el tiempo y deformaría el espacio. Serías jalado cada vez más cerca, uniendo gradualmente un disco de acumulación de material espacial en órbita (estrellas, gas, polvo, planetas) en espiral hacia el horizonte de eventos o "punto de no retorno". Una vez que cruzaste este límite, la gravedad superaría todas las posibilidades de escapar y estarías súper estirado, o "espaguetizado" tan pronto se precipitó hacia la singularidad en el centro del agujero negro-un punto inconcebiblemente pequeño con una masa monstruosa donde la gravedad y la densidad teóricamente se acercan a la infinidad y las curvas espacio-tiempo infinitamente. En otras palabras, sería devorado y aniquilado en un lugar que degrada completamente las leyes de la física como las entendemos.
Tome un viaje simulado aquí:
2. Los agujeros negros vienen en tamaños miniatura, de mediano y de mamut.
Los agujeros negros de masa estelar de tamaño mediano son el tipo más común. Se forman cuando una estrella moribunda masiva, o supernova, estalla y el núcleo restante colapsa del peso de su propia gravedad. Eventualmente, se comprime en una pequeña y densa singularidad que forma el centro. En verdad, entonces, los agujeros negros no son realmente agujeros, pero los puntos de la materia altamente compactada con las huellas gravitacionales sobredimensionadas. Los agujeros negros de masa estelar típicamente pesan alrededor de 10 veces más que nuestro sol, aunque los científicos han descubierto algunos que son significativamente más grandes.
Los agujeros negros supermasivos son los más grandes del universo, algunos con masas miles de millones de veces que nuestro sol. Los científicos no entienden completamente cómo se forman, pero estos enormes alucinantes celestiales pueden haber aparecido poco después del Big Bang, y se cree que existen en el centro de cada galaxia, incluso las más pequeñas. Nuestra propia Galaxia Vía Láctea gira alrededor de Sagitario A * (o Sgr A*), que contiene la masa de unos 4.000.000 soles.
Por lo tanto, los investigadores han descubierto recientemente agujeros negros sigilosos que parecen devorar material y gas a un ritmo más lento, lo que significa que se emiten menos radiografías por lo que son más difíciles de detectar. Los astrónomos creen así que hay minúsculos agujeros negros primordiales formados en los segundos después del Big Bang. Estos mini misterios aún no han sido observados, pero los más pequeños pueden ser más minúsculos que el átomo (pero con la masa de asteroides), y el universo puede estar pululando con ellos.
Por esta razón, los agujeros negros son invisibles a los ojos, tan claros y oscuros como el espacio vacío que los rodea. Los científicos saben que existen no porque puedan ver un agujero real, sino porque un agujero negro tremendo de gravitación afecta a las órbitas de las estrellas cercanas y el gas. Otra pista es la radiación detectable emitida como el gas que está siendo succionado es sobrecalentado. De hecho, estas fuertes emisiones de rayos x llevaron al descubrimiento del primer agujero negro, Cygnus x-1 en la constelación Cygnus, en 1964.
Si todo esto suena como ciencia ficción, sigue leyendo. Es sólo la punta del iceberg cósmico. Como los científicos han estado descubriendo, los agujeros negros son incluso más extraños que la ciencia ficción. Aquí hay siete misterios para meditar.
1. Los agujeros negros distorsionan el tiempo y el espacio alrededor de ellos.
Si de casualidad vuelas cerca de un agujero negro, su tiro gravitacional extremo sería cada vez más lento en el tiempo y deformaría el espacio. Serías jalado cada vez más cerca, uniendo gradualmente un disco de acumulación de material espacial en órbita (estrellas, gas, polvo, planetas) en espiral hacia el horizonte de eventos o "punto de no retorno". Una vez que cruzaste este límite, la gravedad superaría todas las posibilidades de escapar y estarías súper estirado, o "espaguetizado" tan pronto se precipitó hacia la singularidad en el centro del agujero negro-un punto inconcebiblemente pequeño con una masa monstruosa donde la gravedad y la densidad teóricamente se acercan a la infinidad y las curvas espacio-tiempo infinitamente. En otras palabras, sería devorado y aniquilado en un lugar que degrada completamente las leyes de la física como las entendemos.
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2. Los agujeros negros vienen en tamaños miniatura, de mediano y de mamut.
Los agujeros negros de masa estelar de tamaño mediano son el tipo más común. Se forman cuando una estrella moribunda masiva, o supernova, estalla y el núcleo restante colapsa del peso de su propia gravedad. Eventualmente, se comprime en una pequeña y densa singularidad que forma el centro. En verdad, entonces, los agujeros negros no son realmente agujeros, pero los puntos de la materia altamente compactada con las huellas gravitacionales sobredimensionadas. Los agujeros negros de masa estelar típicamente pesan alrededor de 10 veces más que nuestro sol, aunque los científicos han descubierto algunos que son significativamente más grandes.
Los agujeros negros supermasivos son los más grandes del universo, algunos con masas miles de millones de veces que nuestro sol. Los científicos no entienden completamente cómo se forman, pero estos enormes alucinantes celestiales pueden haber aparecido poco después del Big Bang, y se cree que existen en el centro de cada galaxia, incluso las más pequeñas. Nuestra propia Galaxia Vía Láctea gira alrededor de Sagitario A * (o Sgr A*), que contiene la masa de unos 4.000.000 soles.
Por lo tanto, los investigadores han descubierto recientemente agujeros negros sigilosos que parecen devorar material y gas a un ritmo más lento, lo que significa que se emiten menos radiografías por lo que son más difíciles de detectar. Los astrónomos creen así que hay minúsculos agujeros negros primordiales formados en los segundos después del Big Bang. Estos mini misterios aún no han sido observados, pero los más pequeños pueden ser más minúsculos que el átomo (pero con la masa de asteroides), y el universo puede estar pululando con ellos.
Agujero negro super masivo Sagitario A * (centro) en el corazón de nuestra galaxia Vía Láctea. Esta imagen, tomada con el telescopio espacial Chandra x-Ray Observatory de la NASA, muestra ecos de luz (en círculos) de un estallido de rayos x reciente. (Foto: NASA/Wikimedia Commons)
3. Hay muchos agujeros negros para contar.
La Galaxia Vía Láctea sola se cree que albergará unos 100.000.000 agujeros de masa negro estelar, además del agujero negro súper masivo Sgr A * en su corazón. Con 100.000.000.000 Galaxias por ahí, cada una con 100 millones de agujeros negros de masa estelar y un monstruo núcleo supermassivo (por no hablar de otros tipos que se están descubriendo), es como tratar de contar granos de arena.
4. Los agujeros negros devoran cosas y regularmente las escupen.
Descansen tranquilos, los agujeros negros no vagan por el universo como depredadores hambrientos, acechando planetas y otras presas espaciales para la cena. Más bien, estas bestias se deleitan con material que orbita demasiado cerca, como esta desafortunada estrella que los científicos han visto ser tragada durante la última década (la más larga comida de agujero negro jamás registrada). La buena noticia es que la Tierra no está en un curso de colisión con ningún agujero negro conocido.
Pero sólo porque es improbable que nos coman, no significa que no debamos preocuparnos. Eso es porque el Sgr A * (y presumiblemente otro supermasivo gigante) ocasionalmente arrojan "escupitajos" del tamaño de un planeta que algún día podría hacernos entrar.
¿Cómo escapan estos "escupitajos" de las garras de un agujero negro? En realidad están hechos de materia que se desliza desde el disco de acrecentamiento antes de pasar el punto de no retorno y se fusiona en trozos. En el caso de Sgr A*, estas piezas pesadas son arrojadas a nuestra galaxia a 20.000.000 millas por hora. Aquí esperamos que uno nunca se acerque demasiado a nuestro sistema solar.
5. Los agujeros negros masivos estupendos también dan nacimiento a las estrellas.
De la misma manera que los fragmentos del tamaño de un planeta son expulsados del disco de acrecentamiento, un descubrimiento reciente muestra que los agujeros negros gigantes ocasionalmente sueltan suficiente material para formar nuevas estrellas. Aún más notable, algunos incluso aterrizan en el espacio profundo, mucho más allá de su galaxia de origen.
Aprenda más sobre la formación de estrellas de agujero negro aquí:
6. Es posible mirar fijamente al abismo.
El nuevo telescopio Event Horizon, con una gran potencia de nueve de las resoluciones más altas del mundo, tomó recientemente fotos de los horizontes de eventos que rodeaban dos agujeros negros. Uno es nuestro Sgr A* y el otro es un agujero negro súper masivo en el centro de la galaxia Messier 87, a 53.000.000 años luz de distancia. Puede ser que antes del 2018 las imágenes estén completamente desarrolladas, pero la sesión de fotos debe confirmar o refutar las predicciones acerca de lo que los agujeros negros parecen y las leyes que distorsionan la mente de la física que los conducen.
7. Sin embargo, otro rascador de cabeza negra ...
Los astrónomos de Sudáfrica se toparon recientemente con una región de espacio distante donde los agujeros negros supermasivos en varias galaxias están alineados en la misma dirección. Es decir, sus emisiones de gas todo el chorro hacia fuera como si fueran sincronizados por diseño. Las teorías actuales no pueden explicar cómo los agujeros negros de hasta 300.000.000 años luz de distancia parecen estar actuando en concierto. De hecho, la única manera que es posible, dicen los investigadores, es si estos agujeros negros están girando en la misma dirección — algo que pudo haber ocurrido durante la formación de galaxias en el universo primitivo.