7 hechos extraños sobre los agujeros negros

Los agujeros negros son quizás las características más fascinantes de nuestro universo. Al igual que los largos y oscuros túneles hacia ninguna parte (o trituradores de basura gigantes), estos accesorios misteriosos en el espacio ejercen una atracción gravitacional tan apasionante que nada cerca, ni siquiera la luz, puede escapar de ser tragado. Lo que entra, (en su mayoría) nunca sale. (Más sobre eso más adelante).

Por esta razón, los agujeros negros son invisibles a la vista, tan ligeros como el espacio vacío y oscuro que los rodea. Los científicos saben que existen no porque puedan ver un agujero real, sino porque el tremendo apretón gravitacional de un agujero negro afecta las órbitas de las estrellas y gases cercanos. Otra pista es la radiación detectable emitida cuando el gas que está siendo absorbido se sobrecalienta. De hecho, estas fuertes emisiones de rayos X llevaron al descubrimiento del primer agujero negro, Cygnus X-1 en la constelación de Cygnus, en 1964.

Si todo esto suena a ciencia ficción, sigue leyendo. Es solo la punta del iceberg cósmico. Como los científicos están descubriendo, los agujeros negros son aún más extraños que la ciencia ficción. Aquí hay siete misterios para reflexionar.

1. Los agujeros negros distorsionan el tiempo y el espacio a su alrededor.

Si por casualidad volaras cerca de un agujero negro, su atracción gravitacional extrema reduciría cada vez más el tiempo y deformaría el espacio. Te acercarían cada vez más, uniéndote gradualmente a un disco de acreción de material espacial en órbita (estrellas, gases, polvo, planetas) en espiral hacia el horizonte de eventos o "punto de no retorno". Una vez que cruzaste este límite, la gravedad superaría todas las posibilidades de escape y estarías súper estirado o "espasmódico" mientras te sumergías hacia la singularidad en el centro del agujero negro, un punto inconcebiblemente pequeño con una masa monstruosa donde la gravedad y la densidad En teoría, se aproximan infinitamente a las curvas infinito y espacio-temporal. En otras palabras, sería engullido y aniquilado en un lugar que desafía completamente las leyes de la física tal como las entendemos.

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2. Los agujeros negros vienen en tamaño miniatura, mediano y gigantesco.

Los agujeros negros de masa estelar de tamaño medio son el tipo más común. Se forman cuando una estrella moribunda masiva, o supernova, explota y el núcleo restante colapsa por el peso de su propia gravedad. Eventualmente, se comprime en una singularidad diminuta, infinitamente densa que forma el centro. En verdad, entonces, los agujeros negros no son realmente agujeros, sino puntos de materia altamente compactada con huellas gravitacionales descomunales. Los agujeros negros de masa estelar generalmente pesan aproximadamente 10 veces más que nuestro sol, aunque los científicos han descubierto algunos que son significativamente más grandes.

Los agujeros negros supermasivos son los más grandes del universo, algunos con miles de millones de veces más que nuestro sol. Los científicos no entienden completamente cómo se forman, pero estos enormes aturdidores celestiales pueden haber aparecido poco después del Big Bang y se cree que existen en el centro de cada galaxia, incluso las más pequeñas. Nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, gira en espiral alrededor de Sagitario A * (o Sgr A *), que contiene la masa de aproximadamente 4 millones de soles.

Los investigadores también han descubierto recientemente agujeros negros sigilosos que parecen devorar material y gases a un ritmo más lento, lo que significa que se emiten menos rayos X, por lo que son más difíciles de detectar. Los astrónomos también creen que hay pequeños agujeros negros primordiales formados en los segundos posteriores al Big Bang. Estos mini-misterios aún no se han observado, pero el más pequeño puede ser más minúsculo que un átomo (pero con la masa de un asteroide), y el universo puede estar lleno de ellos.

El agujero negro supermasivo Sagitario A * (centro) se encuentra en el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Esta imagen, tomada con el telescopio espacial Chandra X-Ray Observatory de la NASA, muestra ecos de luz (en un círculo) de un reciente estallido de rayos X. (Foto: NASA / Wikimedia Commons)

3. Hay demasiados agujeros negros para contar.

Se cree que solo la galaxia de la Vía Láctea alberga unos 100 millones de agujeros negros de masa estelar, además de Sgr A * supermasivo en su corazón. Con 100 mil millones de galaxias, cada una con 100 millones de agujeros negros de masa estelar y un monstruo supermasivo central (sin mencionar otros tipos descubiertos), es como tratar de contar granos de arena.

4. Los agujeros negros devoran cosas y las escupen regularmente.

Tenga la seguridad de que los agujeros negros no deambulan por el universo como depredadores hambrientos, planetas acechadores y otras presas espaciales para la cena. Más bien, estas bestias celestiales se deleitan con material que orbita demasiado cerca, como esta desafortunada estrella que los científicos han visto ser tragada durante la última década (la comida de agujero negro más larga jamás registrada). La buena noticia es que la Tierra no está en curso de colisión con ningún agujero negro conocido.

Pero el hecho de que sea poco probable que seamos sorbidos no significa que no debamos preocuparnos. Esto se debe a que Sgr A * (y presumiblemente otros gigantes supermasivos) ocasionalmente arrojan "bolas de saliva" del tamaño de un planeta que algún día podrían hacernos entrar.

¿Cómo escapan las bolas de saliva de las garras de un agujero negro? En realidad, están hechos de materia que se desliza desde el disco de acreción antes de pasar el punto de no retorno y se une en trozos. En el caso de Sgr A *, estas piezas pesadas se arrojan a nuestra galaxia a una velocidad de hasta 20 millones de millas por hora. Esperamos que uno nunca se acerque demasiado a nuestro sistema solar.

5. Los agujeros negros supermasivos también dan origen a las estrellas y determinan cuántas estrellas tiene una galaxia.

De la misma manera que los fragmentos del tamaño de un planeta son expulsados ​​del disco de acreción, un descubrimiento reciente muestra que los agujeros negros gigantes ocasionalmente sueltan suficiente material para formar estrellas completamente nuevas. Aún más notable, algunos incluso aterrizan en el espacio profundo, mucho más allá de su galaxia de origen.

Y un nuevo estudio en la revista Nature, publicado en enero, sugiere que los agujeros negros supermasivos no solo crean nuevas estrellas, sino que controlan cuántas estrellas obtiene una galaxia al impactar directamente la rapidez con que se apaga el proceso de formación de estrellas. La formación de estrellas, quizás extrañamente, se detiene más rápidamente en las galaxias con agujeros negros más pequeños, en cierto modo, en el centro.

Aprenda más sobre la formación de estrellas de agujeros negros aquí:

6. Es posible mirar al abismo.

El nuevo Event Horizon Telescope, impulsado por nueve de los telescopios de mayor resolución del mundo, recientemente tomó fotos por primera vez de los horizontes del evento que rodean dos agujeros negros. Uno es nuestro propio Sgr A * y el otro es un agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Messier 87, a 53 millones de años luz de distancia. La imagen de este último, ahora llamada Powehi, sorprendió a los astrónomos en abril de 2019, pero la sesión de fotos también despertó un nuevo interés en las preguntas en curso sobre cómo son los agujeros negros y las leyes alucinantes de la física que los impulsan.

7. Sin embargo, otro rascador de cabeza de agujero negro ...

Los astrónomos en Sudáfrica recientemente se toparon con una región del espacio distante donde los agujeros negros supermasivos en varias galaxias están alineados en la misma dirección. Es decir, todas sus emisiones de gases salen como si estuvieran sincronizadas por diseño. Las teorías actuales no pueden explicar cómo los agujeros negros con una separación de hasta 300 millones de años luz parecen estar actuando en concierto. De hecho, la única forma en que es posible, dicen los investigadores, es si estos agujeros negros giran en la misma dirección, algo que puede haber ocurrido durante la formación de galaxias en el universo primitivo.

Nota del editor: esta historia se escribió originalmente en abril de 2017 y se actualizó con nueva información.

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