¿Qué es un agujero negro?
Para empezar, es necesario indicar que los agujeros negros han sido muy poco estudiados y en su mayor parte a nivel teórico. Hasta 2019, la humanidad solo tenía conocimientos teóricos. Sin embargo, el 10 de abril del mismo año, los científicos lograron obtener la primera fotografía de rayos X de un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Messier 87 (M87).
Qué es un agujero negro
En resumen, un agujero negro es el más pesado y al mismo tiempo el más pequeño de todos los objetos posibles en el universo.
Un agujero negro es un objeto en el espacio exterior en el que se comprime una gran cantidad de materia. Para comprender aproximadamente la escala de compresión, imagine una estrella que es 10 - 100 - 1.000.000 de veces más grande que el sol y comprimida en una esfera con un diámetro de la región de Kyiv. Como resultado de la increíble densidad, surge un fuerte campo gravitatorio del que ni siquiera la luz puede escapar.
¿Por qué los agujeros negros se llaman así?
Por el momento, se sabe que los agujeros negros tienen una gravedad inimaginable, tan fuerte que incluso partículas tan diminutas como los fotones (partículas visibles de luz) no puede superar su fuerza atracción, y ellos, por un momento, se mueven a la velocidad de la luz. Precisamente debido al hecho de que la luz no se refleja (más precisamente, no puede vencer la fuerza de la gravedad) desde la superficie, los "agujeros negros" exteriores siguen siendo áreas oscuras para cualquier dispositivo de observación existente, mientras que lo anterior no significa en absoluto que la superficie de un agujero negro es negra, solo que desde afuera es imposible de ver, una paradoja, ¡y lejos de ser la única!
La región del espacio alrededor de un agujero negro, más allá de la cual la materia y cualquier partícula, incluidos los cuantos de luz, no pueden atravesar (regresar), se denomina. Al estar bajo el horizonte de eventos, cualquier objeto, cuerpo, partícula se moverá, existirá solo dentro del agujero negro y no podrá escapar fuera del horizonte de eventos. Un observador externo que está en el exterior del horizonte de eventos no puede observar lo que sucede en el interior.
Con un horizonte de eventos no está bien simplemente, gracias a los efectos cuánticos, irradia energía (una corriente de partículas calientes) hacia el universo. Este efecto se conoce como radiación de Hawking y es debido a ello que, teóricamente, un agujero negro puede dejar de existir (se evapora gradualmente la energía que irradia) y convertirse en una estrella extinta. Esta afirmación es cierta dentro de la física cuántica, donde la materia puede moverse mediante túneles, superando barreras que no pueden superarse en condiciones normales.
No se sabe con certeza qué sucede con la materia cuando las fuerzas gravitacionales de un agujero negro lo atraen y pasa el horizonte de eventos.Desde un punto de vista teórico, es probable que el cuerpo/materia después de pasar el horizonte de eventos caiga en la llamada singularidad, y antes de eso sea destruido debido a las fuerzas gravitatorias.
Una singularidad gravitacional es un punto en el espacio-tiempo donde las leyes de la física que nos son familiares probablemente no funcionen o funcionen de manera diferente. Por ejemplo, las cantidades que describen la gravedad en condiciones normales, en condiciones de singularidad, pueden ser infinitas o indefinidas.
¿Por qué hay un brillo alrededor del agujero negro en la foto?
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En los anillos de acreción de un agujero negro
El brillo alrededor de un agujero negro no es Photoshop o efectos especiales de computadora. En virtud de las leyes de la atracción, los agujeros negros atraen hacia sí todo lo que cae en su zona de gravedad. Puede ser gas, polvo y otras materias. En este caso, la materia, al caer bajo la atracción de un agujero negro, no cae inmediatamente sobre su superficie, sino que comienza a girar en una órbita circular. Durante la rotación, se calienta debido a la colosal velocidad y la fricción, y emite rayos X, radiación. La rotación aparente de la materia luminosa se denomina disco de acreción, y es precisamente esto lo que se muestra en la fotografía del agujero negro al principio del artículo.
¿Qué otras formas hay de detectar agujeros negros?
Los telescopios que estudian los agujeros negros observan su entorno, donde el material está muy cerca del horizonte de sucesos. La sustancia se calienta a millones de grados y brilla con rayos X. La enorme gravedad de los agujeros negros también distorsiona el espacio mismo, por lo que puedes ver el efecto de la atracción gravitacional invisible sobre las estrellas y otros objetos.
