Agujeros Negros: Misterios del Universo

Los agujeros negros son, aún hoy, una incertidumbre para los científicos y un foco de fascinación constante para el gran público en general

Introducción

Desde el momento que comenzamos a evolucionar como seres integrales o sociales, gracias a la matemática o la física, comenzamos a tener un enorme interés por todo aquello que se escapaba de nuestra compresión. Desde nuestros orígenes, nosotros, los seres humanos siempre hemos tenido un gran interés en todo lo que sucede más allá de las estrellas, en el infinito universo. Y desde que comenzamos a comprender los secretos de la ciencia, nuestra afición hacia universo ha ido en un exponencial aumento, en compañía con todas las preguntas que nos hemos hecho desde hace años y que nos seguimos haciendo en la actualidad.

Nuestra sed de conocimientos nunca se detiene, desde hace siglos siempre hemos querido hallar respuesta ante cada pregunta que nos hacemos respecto al espacio. ¿Existe otro tipo de vida aparte de la que ya conocemos? ¿Cómo se creó el universo? ¿Qué sucede cuando una estrella deja de existir? ¿Que son los agujeros negros?; estas preguntas y muchas más forman parte del enorme interés que posee el ser humano en el universo. A algunas preguntas le hemos encontrado respuesta, para el resto de preguntas sin respuesta, nos hacen saber que todavía debemos recorrer un largo camino de estudios y conocimientos para responder todo aquello que es desconocido para nosotros.

Representación artística de un agujero negro con una estrella compañera que se mueve en órbita alrededor, excediendo su límite de Roche
Representación artística de un agujero negro con una estrella compañera que se mueve en órbita alrededor, excediendo su límite de Roche

Qué son los Agujeros Negros

Entre esos temas desconocidos, entre esos misterios del universo, debemos hablar de los agujeros negros. Los agujeros negros son calificados de forma sencilla, como regiones que poseen en su centro una concentración de masa tan elevada que causa un impresionante poder atracción que termina afectando todo aquello que este cerca de su campo gravitatorio. Los agujeros negros se forman a partir del colapso de una estrella que se encuentra en la etapa final de su existencia. Este colapso es conocido como explosión de una supernova o explosión de rayos gamma. Este colapso inicia una concentración de masa densa y elevada con un campo gravitatorio tan elevado que ninguna partícula de materia puede escapar de él, ni siquiera la luz puede escapar de semejante atracción de gravedad.

Los colapsos de las estrellas son procesos naturales que desarrollan en el universo, y estos se pueden desarrollar en cualquier parte del espacio. El final de vida de una estrella, como cualquier fuente de energía en el universo, es un proceso natural. Cuando esto sucede puede ocurrir una serie de eventos, todos diferentes, que surgirán dependiendo de ciertos factores, como el valor de criticidad del colapso. Dependiendo de los factores y de las circunstancias, estos eventos, que simplemente son variaciones del resultado final del ciclo de vida terminal de la estrella, son conocidos como estrella compacta, ya sea una enana blanca, una estrella de neutrones o una estrella de quarks.

Todos estos resultados pueden convertirse en un agujero negro, pero para ello es necesario que se cumpla una condición esencial para este suceso. Todas las estrellas del universo están compuestas de materia y tienen un límite en su nivel de masa. Si durante el colapso de la estrella, esta masa excede su límite, el colapso de la estrella se vuelve infinito, generando un campo gravitatorio increíblemente poderoso e imposible de detener o controlar, esto dará paso a la creación de un agujero negro.

Simulación de lente gravitacional por un agujero negro que distorsiona la luz proveniente de una galaxia en el fondo
Simulación de lente gravitacional por un agujero negro que distorsiona la luz proveniente de una galaxia en el fondo.
De No machine-readable author provided. Alain r assumed (based on copyright claims). – No machine-readable source De No machine-readable author provided. <a href=»//commons.wikimedia.org/wiki/User:Alain_r» title=»User:Alain r»>Alain r</a> assumed (based on copyright claims). – No machine-readable source provided. Own work assumed (based on copyright claims)., CC BY-SA 3.0, Enlace

Propiedades un Agujero Negro

Ahora bien, es necesario comprender que todos los agujeros negros están conformados por tres propiedades, la mas, la carga eléctrica, y la rotación. Sin estas propiedades no es posible la existencia de un agujero negro.

Hasta en la actualidad solo es posible catalogar a los agujeros negros en cuanto a su nivel de masa y su carga eléctrica. De acuerdo a su masa, estos pueden ser catalogados como agujeros negros supermasivos, de masa intermedia, de masa estelar y micro agujeros negros. Todos ellos son totalmente impresionantes y dependen de ciertos factores físicos para que puedan originarse. Dentro de esta categoría, los supermasivos son los más grandes ya que se forman de estrellas que poseen una masa millones de veces más grande con un sol convencional, estos se forman en el corazón de cualquier galaxia.

En posición contraria, los micros agujeros negros solo se podrán generar si el colapso de gravedad es suficientemente intenso y la masa de la estrella supera el límite. Generalmente estos pueden desaparecer si son lo suficientemente pequeños.

Cuando son catalogados por su carga eléctrica, estos son conocidos como agujeros negros de Schwarzschild, los cuales no posee ninguna carga eléctrica y tampoco poseen rotación alguna. Agujeros negros de Reissner-Nordstrøm, los cuales no poseen rotación, pero si posee carga eléctrica. Agujero negro de Kerr, el cual posee rotación, pero no tiene carga eléctrica alguna. Y, por último, se encuentra el agujero negro de Kerr-Newman el cual posee rotación y carga eléctrica.

Es muy importante mencionar que existen estudios que afirman que los agujeros negros durante su proceso de formación y completo desarrollo, emiten una enorme cantidad de radiación a través de la emisión de neutrinos. Asimismo, los agujeros negros pueden causar otros fenómenos impresionantes como los Quasars. En la actualidad todavía no se tiene una idea precisa de lo que podría ocurrir si cualquier tipo de materia es absorbida por un agujero negro, ya que hasta en el momento no se tiene ninguna clase información sobre lo que ocurre adentro de este fenómeno. Lo que sí se puede asegurar es que, un agujero negro es un fenómeno natural que no solo afecta la luz, sino que también puede afectar la curvatura del espacio-tiempo debido a su inmensa atracción gravitatoria.

Einstein y Hawking

Gracias a los estudios de las dos mentes más brillantes del siglo XX y del siglo XXI, Albert Einstein y Stephen Hawking, se ha logrado responder a muchas preguntas relacionadas con el universo y con los agujeros negros. Especialmente, gracias a ellos dos, se logró comprobar que los agujeros negros de hecho si tienen una forma de agujero, y que están rodeados por un aro de luz. Esto se comprobó gracias a una foto revelada en 2019 sobre un agujero negro ubicado en el centro de la galaxia Messier 87, aproximadamente a 55 millones de años luz de la tierra. Esto nos hace entender que vamos por el camino correcto sobre la compresión del universo y los grandes misterios que forman parte de la humanidad.

Video: Agujeros negros supermasivos

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