¿Qué son los agujeros negros?
Los agujeros negros son objetos cósmicos masivos que son casi imposibles de ver porque
Los agujeros negros no son bolas negras como estamos acostumbrados a verlas. Son transparentes pero dejan una sombra negra. Ni siquiera es un agujero, sino un absorbente esférico de todo lo que cae bajo la influencia de su gravedad.
¿Cómo aparecen los agujeros negros?
Estrellas que superan la masa y el tamaño de nuestro Solmuchas veces, al final de su vida, explotan y forman una estrella de neutrones, o comienzan a encogerse fuertemente, como si "cayeran" hacia adentro, disminuyendo rápidamente su tamaño a una masa constante. La densidad de la materia en un punto compresible se vuelve muy alta, respectivamente, la gravedad aumenta enormemente. Cuando el tamaño de una estrella se vuelve tan pequeño y la densidad es tan alta en un lugar, "cae" hacia adentro, lo que resulta en un agujero negro.
Un agujero negro, por ejemplo, con una masa de un Sol, será más pequeño que nuestra estrella.
Sin embargo, las estrellas pequeñas como nuestro Sol no se convertirán en un agujero negro al final de sus vidas: su masa ni siquiera es suficiente para explotar y formar una supernova.Habrá una explosión, por supuesto, pero en la etapa final, las estrellas pequeñas se convierten en enanas blancas, estrellas muy pequeñas y calientes , que también se desvanecerán pronto.
Actualmente conocemos cuatro formas diferentes en que se forman los agujeros negros.
- El mejor estudiado es el asociado con el estelar.colapso. Una estrella lo suficientemente grande forma un agujero negro después de que se detiene su fusión nuclear, porque todo lo que ya podría sintetizarse ha sido sintetizado. Cuando cesa la presión creada por la fusión, la materia comienza a caer hacia su propio centro gravitacional, volviéndose cada vez más densa. Al final, se vuelve tan denso que nada puede superar el efecto gravitacional en la superficie de la estrella: así es como nace un agujero negro. Estos agujeros negros se denominan "agujeros negros de masa solar" y son los más comunes.
- El siguiente tipo común de agujero negroson "agujeros negros supermasivos" que se pueden encontrar en el centro de muchas galaxias y que tienen masas aproximadamente mil millones de veces mayores que los agujeros negros de masa solar. Todavía no se sabe con certeza cómo se forman exactamente. Se cree que alguna vez comenzaron como agujeros negros de masa solar que consumieron muchas otras estrellas en centros galácticos densamente poblados y crecieron. Sin embargo, parecen absorber la materia más rápido de lo que sugiere esta simple idea, y cómo lo hacen exactamente sigue siendo una cuestión de investigación.
- Una idea más controvertida fueron los agujeros negros primordiales,que podría haber sido formado virtualmente por cualquier masa en grandes fluctuaciones de densidad en el universo temprano. Si bien es posible, es difícil encontrar un modelo que los produzca sin crearlos en exceso.
- Finalmente, existe la idea de que el Gran Hadrónel colisionador puede formar pequeños agujeros negros con masas cercanas a la masa del bosón de Higgs. Esto solo funciona si nuestro universo tiene dimensiones extra. Hasta el momento, no ha habido confirmación a favor de esta teoría.
¿Qué tamaño tienen los agujeros negros?
Puedes pensar en el horizonte de un agujero negro como una esfera, y su diámetroserá directamente proporcional a la masa del agujero negro.en un agujero negro, más grande se vuelve el agujero negro.
En comparación con los objetos estelares, los agujeros negrosdiminuta porque la masa se comprime en volúmenes muy pequeños bajo la influencia de una presión gravitacional irresistible. El radio de un agujero negro con una masa del planeta Tierra, por ejemplo, es de solo unos pocos milímetros. Esto es 10,000,000,000 de veces menor que el radio actual de la Tierra.
El radio de un agujero negro se llama radio de Schwarzschild en honor a Karl Schwarzschild, quien primero dedujo los agujeros negros como una solución a la teoría general de la relatividad de Einstein.
¿Dónde están los agujeros negros?
La mayoría de las veces se encuentran en el centro de las galaxias.Poseen una gran fuerza gravitacional, gracias a la cual logran mantener los sistemas estelares a muy gran distancia, formando las galaxias que conocemos hoy.
En el centro de nuestra Vía Láctea también hayun agujero negro supermasivo llamado Sagitario A *. Es 4,02 millones de veces más pesado que el Sol y su radio es de ≈ 45 unidades astronómicas (una unidad astronómica = una distancia de la Tierra al Sol).
Además de los agujeros negros supermasivos, también hay agujeros negros "locales" en el centro de la galaxia, que se forman después de la desaparición de estrellas masivas.
¿Qué hay dentro de un agujero negro?
Nadie lo sabe con certeza. La relatividad general predice que un agujero negro tiene una singularidad, un lugar donde las fuerzas de marea se vuelven infinitamente grandes, y una vez que cruzas el horizonteeventos, no se puede llegar a ningún otro lugar sino a la singularidad.En consecuencia, es mejor no usar la relatividad general en estos lugares, simplemente no funciona.Para saber qué está pasando dentro de un agujero negro, necesitamos una teoría de la gravedad cuántica.Generalmente se acepta que esta teoría reemplazará la singularidad con otra cosa.
¿Por qué podría haber universos dentro de un agujero negro?
Hay muchos agujeros negros hipotéticos:con o sin carga eléctrica, rotativas o estacionarias, rodeadas de materia o flotando en el espacio vacío. Algunos de estos hipotéticos agujeros negros probablemente existen en nuestro universo. Por ejemplo, un agujero negro giratorio rodeado de materia que cae es un tipo bastante común de estos objetos.
Pero algunos otros tipos de agujeros negros sonpuramente teórico. Su comportamiento y propiedades pueden describirse basándose únicamente en métodos matemáticos. Uno de esos objetos es un agujero negro cargado eléctricamente rodeado por un espacio anti-de Sitter. Este tipo de espacio tiene una curvatura geométrica negativa constante y tiene una forma similar a una silla de montar.
No existe tal espacio en nuestro Universoexiste, pero su existencia en teoría abre muchos efectos interesantes que pueden ser investigados. Una razón por la que vale la pena investigar esto es que los agujeros negros cargados tienen mucho en común con los agujeros negros giratorios que existen en nuestro universo.
Los autores del nuevo estudio encontraron que cuando estos agujeros negros se vuelven relativamente fríos, creanEn la superficie de un objeto, esta niebla soportaComo resultado, se forma un medio superconductor en dicha niebla.Además del horizonte de sucesos habitual, estos agujeros negros también tienen un horizonte interior, gracias al cual es posible penetrar en los agujeros negros cargados sin romperse en átomos.
Los científicos han demostrado que al otro lado de la cargaagujero negro puedes esperar efectos misteriosos. Los investigadores encontraron que las regiones más internas de un agujero negro superconductor podrían representar un universo en expansión, un lugar donde el espacio puede estirarse y deformarse a diferentes velocidades en diferentes direcciones.
Es más, dependiendo de la temperatura del agujero negro en algunas de estas regiones del espacio,Se producirá una nueva ronda de bamboleos, que luego creará otro parche de espacio en expansión, causaráUna nueva ronda de vibraciones, que luego crea una nueva región de expansión del espacio, y así hasta el infinito.Será un mini-universo fractal, que se repetirá sin cesar a medida que se reduce de tamaño.
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