Los agujeros negros fueron teorizados por primera vez por John Michell en 1783, y la teoría fue impulsada en 1915 cuando Albert Einstein publicó su teoría general de la relatividad, en el que teorizó su formación. Su existencia no era confirmado hasta 1971. Desde entonces, la investigación ha continuado en estas misteriosas regiones que se encuentran esparcidas por todo el universo conocido.
10. Tres tipos de agujeros negros
El primer tipo de agujeros negros se llama agujeros negros estelares (en la foto de arriba) y son los más pequeños del trío. Se crean cuando una estrella que es más grande que nuestro sol colapsa y continúa cayendo sobre sí misma. Si bien los agujeros negros estelares son relativamente pequeños, son increíblemente densos. Por ejemplo, se puede empaquetar tres veces la masa del sol en un área del tamaño de una ciudad en la Tierra. Se cree que hay unos cientos de millones de agujeros negros estelares en nuestra galaxia.
En el otro extremo del espectro de tamaños se encuentran los agujeros negros supermasivos. Los investigadores no están seguros de cómo se generan, pero su radio es aproximadamente del tamaño del sol y sus masas son miles de millones de veces más grandes que el sol. Se cree que están en el centro de las galaxias, incluida la nuestra.
Finalmente, agujeros negros intermedios son agujeros negros de tamaño medio. Se cree que se forman cuando hay una colisión de reacción en cadena de estrellas que están en un cúmulo. Los investigadores ni siquiera estaban seguros de que existieran hasta que se descubrió uno en 2014.
9. ¿Qué aspecto tienen?
Los agujeros negros no se pueden observar porque nada, ni siquiera la luz, puede escapar de sus límites, conocidos como horizonte de sucesos, porque la gravedad es muy fuerte. Lo que pudimos observar es gas cuando cae en un agujero negro porque se calienta, lo que hace que los gases brillen. Si tuviéramos telescopios o satélites para ver un agujero negro de cerca, se vería como un disco giratorio con un agujero negro en el medio.
8. Chocando agujeros negros
El 14 de septiembre de 2015, los detectores gemelos del Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO) captaron un pequeño chirrido del espacio. Resulta que chirp fue una colisión hace 1.300 millones de años entre dos agujeros negros a mil millones de años luz de distancia. Los agujeros negros tenían entre 29 y 36 veces la masa de nuestro sol. Antes de chocar, se dieron vueltas entre sí y luego, en una quinta parte de un segundo, se convirtieron en un agujero negro con la masa de 62 de nuestros soles. Cuando se combinaron, parte de la masa se convirtió en energía y la energía emitida fue ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales fueron teorizadas por primera vez por Einstein, y son una perturbación en el cosmos que podría hacer que el espacio-tiempo se estire, se mueva y colapse, lo que produciría ondas de gravedad. El problema era que no había forma de detectar estas ondas gravitacionales y los físicos, incluido el propio Einstein, nunca fueron realmente seguro que existieron.
El descubrimiento ya ha sido aclamado como uno de los mayores avances científicos del siglo pasado y Stephen Hawking dijo que es un momento científico clave que podría cambiar la forma en que miramos el universo.
7. El tiempo se ralentiza a su alrededor
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Si ha visto Interstellar, sabrá lo que sucede cuando viaja cerca de un agujero negro; el tiempo se ralentiza. Lo incorrecto de la película es que la dilatación del tiempo no sería bastante tan extremo.
La dilatación del tiempo se ve finalmente afectada por la gravedad, cuanto más fuerte es la gravedad, más fuerte la dilatación del tiempo. Además, el tiempo solo se ralentiza una vez que te acercas al agujero negro, una vez que pasas el horizonte de eventos, el tiempo se detiene.
6. ¿Qué hay en el Centro?
Se cree que el centro mismo de un agujero negro es una curvatura espacio-temporal llamada singularidad. A medida que te acercas a la singularidad, grandes cantidades de materia se trituran y se atascan en un espacio inmensamente pequeño y denso. De hecho, en singularidad, la materia se tritura hasta el punto en que ni siquiera tiene dimensiones. La singularidad también crece infinitamente a medida que los objetos se adentran en ella. Pero dado que el interior de los agujeros negros es imposible de observar, la singularidad es solo una teoría y algunos físicos incluso se preguntan si existe.
5. Agujeros negros más cercanos
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Dado que los agujeros negros son tan difíciles de detectar, no estamos exactamente seguros de dónde está el más cercano. Al principio, los investigadores creían que el más cercano estaba en el centro de la Vía Láctea, pero actualmente se cree que V616 Mon (A0620-00) en la constelación de Monoceros, a unos 3.000 años luz de distancia se encuentra el agujero negro más cercano.
4. Fuente de energía
Al principio, se creía que los agujeros negros eran solo drenajes de energía porque una vez que algo cruza el horizonte de eventos, nunca se va. Pero en la década de 1970, Stephen Hawking demostró que los agujeros negros también deberían emitir energía alrededor del horizonte de eventos a través de una radiación, conocida como radiación de Hawking, y es producida por fluctuaciones cuánticas de espacio vacío. La extensión obvia es: ¿alguna vez podríamos aprovechar ese poder? Bueno, algunos físicos creen que si superamos los problemas físicos sería posible obtener energía de un agujero negro.
En 1983, un equipo de físicos sugirió que un dispositivo recolector de energía podría colocarse cerca del horizonte de eventos y luego simplemente podríamos volver a levantarlo. Sería similar a conseguir agua de un pozo con una cuerda y un cubo. Obviamente, necesitaría un cubo y una cuerda muy fuertes para evitar ser absorbido por el horizonte de eventos. Otra forma de recolectar energía sería pegar «hilos» y la radiación la subiría, de la misma manera que el aceite corre por la mecha de una lámpara de gas.
3. ¿Podríamos crear uno?
No hace falta decir que los agujeros negros pueden ser peligrosos, por lo que definitivamente no querríamos hacer uno en la Tierra, ¿verdad? Bueno, resulta que teóricamente podemos hacer microscópicos que son inofensivos. En 2014, utilizando Hawking Radiation, los investigadores estuvieron cerca de imitando un agujero negro en un laboratorio. Pero en el momento de escribir este artículo, no se ha creado uno.
2. Evaporar con el tiempo
En las entradas anteriores hablamos sobre la radiación de Hawking, que es la energía que se encuentra en los límites del agujero negro. Lo interesante es que esta radiación también hace que los agujeros negros se evaporen durante largos períodos de tiempo.
La razón por la que se evaporan se reduce a la teoría cuántica, que sugiere que las partículas virtuales aparecen y desaparecen todo el tiempo. Cuando aparecen, una partícula y una antipartícula se combinan y luego desaparecen de nuevo. Pero cuando las dos partículas aparecen cerca del horizonte de eventos, no se cancelan entre sí. En lugar de, uno cae en el agujero negro y el otro se va al espacio. Con el tiempo, las partículas que se escapan hacen que el agujero negro se deteriore. Eso significa que los agujeros negros mueren, como todo lo demás en el universo conocido. Excepto Keith Richards, por supuesto.
1. Qué sucede cuando te caes
Si se sumergiera en un agujero negro del tamaño de la Tierra, su cuerpo se vería como «pasta de dientes» saliendo de un tubo. Su cuerpo se estiraría en lo que el astrofísico británico, Sir Martin Rees, llamó «espaguetificación. » Eventualmente, te convertirías en una corriente de partículas subatómicas que se arremolinarían en el agujero negro. Pero, si se sumergiera en un agujero negro más grande, digamos uno del tamaño de nuestro sistema solar, entonces su cuerpo podría mantener su integridad estructural.
Si sobrevives a eso, verás la curvatura del espacio-tiempo y podrás ver todo lo que cayó en el agujero negro antes que tú y, al mismo tiempo, podrás ver todo lo que alguna vez caerá en el agujero negro. calabozo. Esto significa que podrá ver toda la historia del universo, desde el Big Bang hasta el fin de los tiempos, todo a la vez.
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