Los Agujeros Negros Son de los
cuerpos más enigmáticos y complejos del universo.
Los agujeros negros son cuerpos
espaciales, que se forman muchas veces del colapso de una estrella, al momento
de que está se destruye.
Un agujero negro, tiene una atracción gravitatoria de la que nada
puede escapar, ni siquiera la luz.
Para una
definición más compleja, y exacta:
Un agujero negro u hoyo
negro es una región finita del espacio en cuyo interior
existe una concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar
un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera
la luz, puede escapar de ella. Sin embargo, los agujeros negros pueden ser
capaces de emitir radiación, lo cual fue conjeturado por Stephen Hawking en
los años 70.
La gravedad de un agujero negro,
o «curvatura del espacio-tiempo», provoca una singularidad envuelta
por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Esto es previsto
por las ecuaciones de campo de Einstein. El horizonte de sucesos separa la
región del agujero negro del resto del universo y es la superficie límite del
espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir, incluyendo los fotones.
Dicha curvatura es estudiada por la relatividad general, la que predijo la
existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio. En los años 70, Hawking, Ellis y Penrose demostraron
varios teoremas importantes sobre la ocurrencia y geometría de los
agujeros negros. Previamente, en 1963, Roy Kerr había
demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros
negros debían tener una geometría cuasi-esférica determinada por tres
parámetros: su masa M, su carga eléctrica total e y
su momento angular L.
Según Stephen Hawking, en los
agujeros negros se viola el segundo principio de la
termodinámica, lo que
dio pie a especulaciones sobre viajes en el espacio-tiempo y agujeros de
gusano. El tema está siendo motivo de revisión; actualmente Hawking se ha
retractado de su teoría inicial y ha admitido que la entropía de la materia se
conserva en el interior de un agujero negro (véase enlace externo). Según
Hawking, a pesar de la imposibilidad física de escape de un agujero negro,
estos pueden terminar evaporándose por la llamada radiación de Hawking,
una fuente de rayos X que escapa del horizonte de sucesos.
El legado que entrega Hawking en
esta materia es de aquellos que, con poca frecuencia en física, son calificados
de bellos. Entrega los elementos matemáticos para comprender que los agujeros
negros tienen una entropía gravitacional intrínseca. Ello implica que la
gravedad introduce un nivel adicional de impredictibilidad por sobre la
incertidumbre cuántica. Parece, en función de la actual capacidad teórica, de
observación y experimental, como si la naturaleza asumiera decisiones al azar
o, en su efecto, alejadas de leyes precisas más generales.
La hipótesis de que los agujeros
negros contienen una entropía y que, además, ésta es finita, requiere para ser
consecuente que tales agujeros emitan radiaciones térmicas, lo que al principio
parece increíble. La explicación es que la radiación emitida escapa del agujero
negro, de una región de la que el observador exterior no conoce más que su
masa, su momento angular y su carga eléctrica. Eso significa que son igualmente
probables todas las combinaciones o configuraciones de radiaciones de
partículas que tengan energía, momento angular y carga eléctrica iguales. Son
muchas las posibilidades de entes, si se quiere hasta de los más exóticos, que
pueden ser emitidos por un agujero negro, pero ello corresponde a un número
reducido de configuraciones. El número mayor de configuraciones corresponde con
mucho a una emisión con un espectro que es casi térmico.
A continuación les dejo un documental de mucha ayuda para una mejor comprensión de estos cuerpos
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