Agujeros negros CF Nº 101

Autor: María Cristina Chaler.

CIENCIA FÁCIL Número: 101
Agujeros negros.
Son estados de densidad infinita que reciben el nombre de agujeros negros.Según la teoría de la relatividad general, las estrellas de gran masa cuando agotan su combustible, colapsan sobre sí mismas, hasta alcanzar un estado de singularidad (zona del Universo donde no se cumplen las leyes clásicas) que significa infinita densidad, donde nada puede escaparse debido a un campo gravitatorio muy fuerte, ni siquiera la luz, de ahí el nombre de agujero negro, la frontera de este agujero recibe el nombre de horizonte de sucesos que sería una constante a través del tiempo.

El hecho es que las ecuaciones de la relatividad, que “hablan” de la curvatura espacio y tiempo con la distribución de la masa y la energía, no son capaces de predecir lo que sucede en una singularidad de modo que en algún punto está incompleta y por lo tanto se necesita de algo diferente para determinar el comienzo del Universo y la contracción de la materia bajo su propia gravedad. Hay ya datos y observaciones de la existencia de estos agujeros.

¿Los Pequeños Agujeros son inofensivos?
Para meditar…Según lo que Stephen Hawking expresó alrededor de 1974 que algunos agujeros, no son tan negros como parecen, porque emiten una cierta radiación, como si fueran cuerpos calientes y dijo que “la a predicción de radiación de los agujeros negros fue el primer resultado no trivial de la combinación de la relatividad general de Einstein con el principio cuántico”, es decir que une las teorías que hasta este momento no se habían podido unificar.

Se cree que existen estos agujeros, que no tienen origen en el colapso estelar sino que se encuentran en regiones del Universo donde hay mucha compresión de materia y que se formaron poco después del Big Bang que originó al Universo. Éstos, recibirían el nombre de Agujeros Negros Primordiales que a pesar de ser más pequeños que el núcleo del átomo, pesarían 1000 millones de toneladas.

Hawking en su Libro Agujeros Negros y Pequeños Universos” expresó:

“El estado final del agujero negro es independiente de que el cuerpo que se contrajo estuviera compuesto de materia o de antimateria, que fuese esférico o de forma muy irregular. En otras palabras, un agujero negro de una masa, momento angular y carga eléctrica determinados, podría haber surgido del colapso de cualquiera de las muchísimas configuraciones diferentes de la materia Y si no se tienen en cuenta los efectos cuánticos, el número de configuraciones sería desde luego infinito, puesto que el agujero negro pudo haber sido formado por el colapso de una nube de un número infinitamente grande de partículas de una masa infinitamente pequeña”.

Las propiedades de estos agujeros son variadas y según James M. Bardeen, de la Universidad de Washington y Brandom Carter, que trabajan en el Observatorio de Meuden, y el mismo Hawking enunciaron que:

Ø Si dos agujeros negros chocan y se funden en uno solo, el área del horizonte de sucesos alrededor del agujero negro resultante será superior a la suma de las áreas de los horizontes de sucesos de los agujeros negros originales.
Ø Cuando cambia la masa de un agujero negro cambiará el área del Horizonte de sucesos.
Ø El estado final del agujero negro es independiente del cuerpo que lo formó. Es decir, un agujero negro de una masa, momento angular y carga eléctrica determinados, podría haber surgido del colapso de cualquiera de las muchísimas configuraciones diferentes de la materia.
Ø Estos agujeros pequeños pueden emitir energía. Un agujero negro del tamaño menor que un protón, puede tener una masa de mil millones de toneladas, y alcanzaría una temperatura de unos 120.000 millones de grados Kelvin es decir, 119.727 grados Centígrados. que corresponde a una energía de unos diez millones de electrón voltios.
Ø Un agujero negro primordial liberaría energía al ritmo de seis mil megavatios, equivalente a la producción de seis grandes centrales nucleares.
Ø A medida que un agujero negro emite partículas, disminuyen constantemente su masa y su tamaño, lo que facilita la escapada de más partículas y así la emisión proseguirá hasta que desaparezca y esto lleva miles de años.
Ø La etapa final de la desaparición de un agujero negro puede desarrollarse con tal rapidez que acabaría en una tremenda de explosión. La intensidad de esta dependerá del número de especies diferentes de partículas elementales que contenga.

De ahí que la observación de la explosión de un agujero negro proporcionaría a la física de partículas elementales una información importantísima, que, tal vez, no sea accesible de otro modo. El Big Bang es semejante a la explosión de un agujero negro pero en mucha mayor escala, por ello la detección de las partículas que emiten los agujeros negros lleva a la comprensión de la creación del Universo. En un agujero negro la materia se contrae y desaparece para siempre, pero en su lugar se crea nueva materia.