Agujero negro

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Agujero negro
Contenido
Agujero negro	3
Partes de un agujero negro	3
Horizonte de eventos	3
Ergosfera	4
ISCO	4
Disco de acreción	4
Jets o chorros	4
Tipos de agujero negro	4
Características de los agujeros negros	5
Formación de un agujero negro	5
Agujero negro
Un agujero negro u hoyo negro es una región en el espacio-tiempo en donde el campo gravitacional es tan grande que impide hasta que la luz escape al infinito. De manera simplificada, un agujero negro es lo que sucede cuando una estrella es tan grande que su fuerza de gravedad hace que toda la estrella se concentre en un cuerpo muchísimo más pequeño.
El concepto actual de un objeto de tal magnitud que la luz no puede escapar fue sugerido por primera vez en 1783 por el geólogo John Michell. El término black hole fue acuñado por el físico teórico John Wheeler en 1967; antes de eso, los agujeros negros eran conocidos como estrellas frías o congeladas.
La existencia de los agujeros negros introdujo en la física el concepto de "invisibilidad". Esto es, para cualquier observador en el exterior del agujero negro, existe esta región en la cual no se observa nada, una región "invisible" en el espacio. Sin embargo, no significa que no exista nada dentro, o que sea un "hueco" en el espacio-tiempo.
Partes de un agujero negro
Horizonte de eventos
El horizonte de eventos o radio Schwarzschild es la esfera que rodea la singularidad del agujero negro de la cual no escapa nada. Es decir, es la zona oscura del hoyo negro. Este radio define una esfera rodeando un cuerpo de una masa particular, conocida como la singularidad, de la cual no se conoce sus propiedades.
El horizonte de eventos o suceso divide dos áreas que no se pueden comunicar entre sí, es decir, es el punto donde la velocidad de escape es la misma que la velocidad de la luz. Actúa como una membrana de un solo sentido, donde las partículas y la radiación pueden entrar, pero no se pueden regresar.
El astrónomo alemán Karl Schwarzschild calculó lo que se conoce ahora como el radio Schwarzschild o el horizonte de eventos o sucesos.
Ergosfera
Esta es la región alrededor de un agujero negro en rotación. En esta región el mismo espacio-tiempo se arrastra en la dirección de rotación a una velocidad mayor que la velocidad local de la luz en relación con el resto del universo.
ISCO
La ISCO (por sus siglas en inglés Innermost Stable Circular Orbit) u órbita circular marginalmente estable, el círculo de radio más pequeño fuera del cual las partículas libres pueden orbitar establemente alrededor de un agujero negro.
Disco de acreción
El disco de acreción es el grupo de círculos de elementos gaseosos que giran en órbitas alrededor del agujero negro, formando un disco que lo rodea. La ISCO es la región de la última órbita circular estable.
La principal fuente de luminosidad del disco de acreción es la energía gravitacional liberada cuando los gases en el disco bajan en espiral hacia el horizonte de eventos.
Jets o chorros
Los jets o chorros son corrientes de materia estrechas, largas y rápidas que emergen de regiones muy compactas alrededor del agujero negro, generalmente en direcciones opuestas, presumiblemente normales al plano del disco de acreción.
Tipos de agujero negro
Los astrofísicos modernos consideran la existencia de tres tipos de agujeros negros en el Universo:
· agujeros negros estelares, esto es, agujeros negros que nacieron cuando murieron estrellas masivas;
· agujeros negros supermasivos: aquellos en los centros de las galaxias que poseen masas mayores a 10 mil millones de soles;
· agujeros negros primordiales: se formaron al inicio de la expansión del Universo a partir de falta de homogeneidad.
Características de los agujeros negros
· Gran fuerza de atracción gravitacional: tan fuerte que la luz no puede escapar.
· Poseen masa de por lo menos miles de soles.
· No tienen superficies rígidas.
· Emiten una forma de radiación conocida como radiación Hawking.
· No poseen atributos externos, excepto masa, momento angular y carga.
· Contiene una singularidad dentro.
· Se encuentran potencialmente en el centro de cada galaxia.
Formación de un agujero negro
El origen de un agujero negro solo se puede establecer teóricamente. El colapso gravitacional de una estrella masiva para formar un agujero negro fue descrito por primera vez en 1939 por J. Robert Oppenheimer y Hartland Snyder.
Un agujero negro se forma cuando un cuerpo de una determinada masa (una estrella) se contrae a un tamaño menor que el radio gravitacional. Esta contracción es debida a la gran fuerza de gravedad que atrae los objetos al centro de masa del cuerpo.
Por ejemplo, si el Sol se encogiera hasta menos de 3 km, se transformaría en un agujero negro con una fuerza gravitacional de 1,5 x 1012 veces la gravedad de la Tierra.
La mayoría de los agujeros negros se forman de los remanentes de grandes estrellas que explotan como supernovas. También se podrían formar por el choque entre dos estrellas o un agujero negro con una estrella de neutrones.
El 25 de septiembre del 2019 se detectó por primera vez la existencia de tres agujeros negros supermasivos a punto de chocar, con lo que se presume la formación de un nuevo agujero negro supermasivo.