Wara_Jade_Ayari
Maestro Jedi
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 |  Tema: Agujero Negro  Jue 20 Jun 2013, 11:17 | |
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¿Qué es un agujero negro?
"Un agujero negro u hoyo negro es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada 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,que no procede del propio agujero negro sino de su disco de acreción."
Un agujero negro es un objeto con una gravedad tan fuerte que nada puede escaparse de él, ni siquiera la luz. La masa del agujero negro está concentrada en un punto de densidad casi infinita, llamado singularidad. En la propia singularidad, la gravedad es de una fuerza casi infinita, por lo que aniquila el espacio-tiempo normal. A medida que aumenta la distancia desde la singularidad, su influencia gravitacional disminuye. A determinada distancia, que depende de la masa de la singularidad, la velocidad que se necesita para escapar del agujero negro es igual a la velocidad de la luz. Esta distancia marca el “horizonte” del agujero negro, que es como su superficie. Todo lo que pasa por el horizonte es atrapado dentro del agujero negro. Hay distintos tipos de agujeros negros, dependiendo de su masa.
¿Cómo se forma un agujero negro?
Los agujeros negros proceden de un proceso de colapso gravitatorio que comienza posteriormente a la muerte de una gigante roja (estrella de gran masa)La fuerza gravitatoria de dicha estrella comienza a ejercer fuerza sobre sí misma originando una masa concentrada en un pequeño volumen, convirtiéndose en una enana blanca. En este punto dicho proceso puede proseguir hasta el colapso de dicho astro por la auto atracción gravitatoria que termina por convertir a esta enana blanca en una estrella de neutrones( ya que la misma gravedad que mantiene a la estrella estable, la empieza a comprimir hasta el punto que los átomos comienzan a aplastarse. Los electrones acaban fusionándose con los protones, formando más neutrones) En este punto, dependiendo de la masa de la estrella, el plasma de neutrones dispara una reacción en cadena irreversible, la gravedad aumenta enormemente al disminuirse la distancia que había originalmente entre los átomos. Las partículas de neutrones implotan, aplastándose más, logrando como resultado un agujero negro, que es una región del espacio-tiempo limitada por el llamado horizonte de sucesos.
Un agujero negro es, entonces, el resultado final de la acción de la gravedad extrema llevada hasta el límite posible
Un agujero negro se forma cuando un objeto estelar alcanza cierta densidad crítica, y su gravedad hace que se colapse hasta volverse un punto casi infinitamente pequeño. Los agujeros negros de masa estelar se forman cuando una estrella masiva ya no puede producir energía en su núcleo. La radiación de sus reacciones nucleares mantiene a la estrella “hinchada,” y la gravedad hace que el núcleo se colapse. Las capas exteriores de la estrella pueden salir despedidas al espacio, o caer al agujero negro, para hacerlo más pesado. Los astrónomos no están seguros de cómo se forman los agujeros negros supermasivos. Pueden formarse a partir del colapso de grandes nubes de gas, o de la unión de muchos agujeros negros pequeños, o de una combinación de eventos.
¿Qué pasa al acercarse a un agujero negro?
El efecto exacto depende del tamaño y la masa del agujero negro. Un agujero negro “de masa estelar” –un agujero negro con una masa varias veces la del Sol- ejerce un fuerte jalón de marea sobre cualquier objeto que se acerque a su horizonte de eventos. Es el mismo efecto que produce las mareas en la Tierra; el jalón gravitacional en el lado del objeto que está más cerca del agujero negro es notablemente mayor que en el lado opuesto, así que la gravedad estira el objeto y lo destruye. (La marea gravitacional es menos pronunciada para los objetos que se acercan a un agujero negro supermasivo, ya que se da una “pendiente” más suave en el cambiante campo gravitacional.) Observado desde fuera, parece que el tiempo pasa más despacio para el objeto que se acerca al horizonte y su luz se estira a longitudes de onda cada vez más largas.
¿Hay algo que pueda escapar de un agujero negro?
Nada que caiga en un agujero negro puede volver a salir, al menos en la forma original. Pero un agujero negro puede perder parte de su masa. Según la teoría cuántica, “parejas virtuales” de partículas a veces cobran existencia a partir del material del propio espacio. Estas partículas se cancelan rápidamente unas a otras y desaparecen. Pero si un par de partículas aparece justo afuera del horizonte de un agujero negro, puede que una caiga adentro, para no volver a salir. Si la de fuera no cae por el horizonte, entonces las partículas no pueden cancelarse mutuamente. Básicamente, esto “roba” un poco de masa del agujero negro. A lo largo de miles de millones de millones de millones de años, la pérdida de masa puede resultar lo bastante importante para hacer que el agujero negro se vaporice. El material saldría, pero no en su forma original, sólo como energía y partículas subatómicas. Esta energía se conoce como la radiación de Hawking, en honor de Stephen Hawking, el físico que la describió por primera vez.
¿Cómo puede escapar de un agujero negro su propia gravedad, pero no la luz?
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 el caso de los agujeros negros conviene concebir la gravedad como la describió Albert Einstein: una curvatura en el espacio-tiempo. Según la teoría de la relatividad especial de Einstein, la masa curva el espacio que la rodea. Para cuerpos relativamente ligeros, como la Tierra, el efecto es mínimo. Para cuerpos más pesados, como el Sol, el efecto es pequeño pero detectable. (Los científicos confirmaron el efecto, además de con otros medios, midiendo la órbita de Mercurio, el planeta más cercano al Sol, el cual es arrastrado un poco hacia delante por la distorsión del espacio-tiempo producida por el Sol. Y, para los objetos masivos, como los agujeros negros, el efecto es enorme. Los diagramas de los libros de astronomía suelen representar a los agujeros negros como “pozos” en el espacio-tiempo, con materia entrando en el agujero negro como piedrecillas que cayeran a un pozo de agua. Por eso, no es necesario que nada “escape” del agujero negro para que éste ejerza una influencia gravitacional en la materia y el espacio circundantes.
¿Son los agujeros negros ‘pasadizos’ a otras partes del universo, o a otros universos?
Hasta ahora, sólo en la ciencia ficción. Todo lo que cae en un agujero negro queda atrapado y no puede salir por un “agujero blanco” a otra parte del universo. La teoría permite la existencia de “agujeros de gusano,” que son “atajos” teóricos entre dos puntos en el espacio-tiempo. Sin embargo, no se ha detectado ningún “agujero de gusano.” Y según las teorías, en cuanto cualquier material intentara entrar en el agujero de gusano, se colapsaría. A diferencia de los héroes televisivos del universo del “Stargate,” no podemos crear nuestros propios “agujeros de gusano” a otros planetas. Construir “agujeros de gusano” artificiales requeriría una cantidad enorme de una forma de energía que sólo existe en los libros o la televisión, no en el universo real.
Clasificación teórica
Según su origen, teóricamente pueden existir al menos tres clases de agujeros negros:
Según la masa
- Agujeros negros supermasivos: con masas de varios millones de masas solares. Se hallarían en el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen a los componentes esféricos de las galaxias.
- Agujeros negros de masa estelar. Se forman cuando una estrella de masa 2,5 veces mayor que la del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un volumenmuy pequeño que cada vez se va reduciendo más. Este es el tipo de agujeros negros postulados por primera vez dentro de la teoría de la relatividad general.
- Micro agujeros negros. Son objetos hipotéticos, algo más pequeños que los estelares. Si son suficientemente pequeños, pueden llegar a evaporarse en un período relativamente corto mediante emisión de radiación de Hawking. Este tipo de entidades físicas es postulado en algunos enfoques de la gravedad cuántica, pero no pueden ser generados por un proceso convencional de colapso gravitatorio, el cual requiere masas superiores a la del Sol.
Según sus propiedades físicas
Para un agujero negro descrito por las ecuaciones de Albert Einstein, existe un teorema denominado de sin pelos (en inglés No-hair theorem), que afirma que cualquier objeto que sufra un colapso gravitatorio alcanza un estado estacionario como agujero negro descrito sólo por 3 parámetros: su masa , su carga y su momento angular . Así tenemos la siguiente clasificación para el estado final de un agujero negro:
- El agujero negro más sencillo posible es el agujero negro de Schwarzschild, que no rota ni tiene carga.
- Si no gira pero posee carga eléctrica, se tiene el llamado agujero negro de Reissner-Nordstrøm.
- Un agujero negro en rotación y sin carga es un agujero negro de Kerr.
- Si gira y además posee carga, hablamos de un agujero negro de Kerr-Newman
Webgrafia de este articulo - http://blackholes.radiouniverso.org/recursos/preguntas/pregunta.php?id=8 :
- http://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro:
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