El Universo (VIII): Curiosidades Sobre los Agujeros Negros

Dedicaremos esta entrada a comentar brevemente algunos aspectos adicionales sobre los agujeros negros , aunque con un carácter más anecdótico que científico.

Hemos hablado ya mucho acerca de los agujeros negros, pero todavía no hemos dicho como se ha confirmado su existencia. ¿Os acordáis cuando estuvimos hablando sobre la materia oscura y de cómo se había conseguido hacer un mapeado de su distribución en el universo? Pues el método usado para detectar los agujeros negros es esencialmente el mismo, utilizando las llamadas lentes gravitacionales. Como ya mencionamos, incluso la luz se curva bajo efecto de la gravedad cuando esta es lo suficientemente intensa. ¿Y qué son los agujeros negros sino regiones del espacio en los que esto se cumple por definición?

Efectos gravitacionales de un agujero negro (fuente Wikipedia Commons)

También hemos recalcado que los agujeros negros, fuera del horizonte de sucesos, se comportan como cualquier otro cuerpo celeste que tuviera características similares. Por lo tanto, aunque resulte difícil de imaginar, existen sistemas formados por dos agujeros negros orbitando alrededor de un centro de masas común como si de una sistema binario estelar se tratara. La gran diferencia entre los sistemas binarios formados por estrellas y por agujeros negros es que los segundos no son estables y ambos agujeros negros describen progresivamente trayectorias de menor radio, acercándose el uno al otro y colisionando finalmente. En el proceso se forman grandes ondulaciones en el espacio tiempo que se propagan a lo largo de éste en forma de ondas gravitacionales.

Actualemente existen varios laboratorios compuestos por grandes interferómetros dedicados exclusivamente a detectar estas ondas. De hecho, hasta hace bien poco, existía el proyecto de un interférometro espacial “a tres bandas” llamado LISA. Por desgracia, por motivos de presupuesto (la crisis también afecta a la ciencia) fue cancelado debido a su alto coste de recursos.

Aunque la idea de dos agujeros negros orbitando uno alrededor de otro y colisionando puede resultar fantasiosa, podemos encontrar ejemplos muy representativos en las colisiones de galaxias, como la que tendrá lugar dentro de varios miles de millones de años entre nuestra Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda. Pero estos sistema no están limitados a dos componentes, sino que puede estar constituidos por tres o más. En este tipo de danzas siniestras, normalmente uno de los integrantes sale propusaldo a gran velocidad. ¿Qué hay más aterrador que un agujero negro viajando velozmente a través del espacio? Pues al contrario de lo que cabría pensar, es su velocidad lo que lo hace más inofensivo que te costumbre, ya que no le permite interactuar con la materia el suficiente tiempo como para absorberla ( a menos que “se la encuentre de cara”, claro).

También existen sistemas binarios formados por una estrella y un agujero negro. Normalmente el segundo se va alimentando a un ritmo lento pero constante de su pareja de baile hasta acabar convirtiéndose en un solitario de nuevo. Un buen número de agujeros negros han sido descubiertos al estudiar el movimiento de algunas estrellas que parecía corresponderse con el que tendrían si formaran un sistema binario, pero cuyas compañeras no parecían existir, por lo que se dedujo que tenían que estar acompañados por un  agujero negro.

Por último, y a petición de un lector, haremos una breve reseña sobre la radiación de Hawking. De las leyes de la mecánica cuántica se extrae que, a escalas lo suficientemente pequeñas, puede ocurrir cualquier suceso siempre que su duración sea lo suficientemente pequeña. Por ejemplo, podemos encontrar que continuamente se están creando pares de partícula-antipartícula que se aniquilarán en el instante siguiente.

Pero si esto ocurre justo en el horizonte de sucesos de un agujero negro puede darse el caso de que, o bien la partícula o la antipartícula se viera atraída inmediatamente hacia el interior del agujero negro, impidiendo su posterior aniquilación con su compañera.  Por el principio de conservación de la energía, la partícula que cae en el agujero negro debe tener energía negativa para que la energía total del par sea nula. De esta forma, el agujero va perdiendo masa a la vez que da la impresión de haber emitido una partícula. Esto se traduce en una radiación procedente del horizonte de sucesos, la llamado radiación de Hawking. Hay que reseñar que esto es solo una interpretación física del proceso y que, aunque es bastante cercana a la realidad, no es una representación exacta del proceso real.

En el siguiente artículo concluiremos esta mini serie dedicada a los agujeros negros, que espero que esté dejando satisfechos a todos los lectores, echando un vistazo a su “árbol genealógico”.

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~ por Kleiser en 14 mayo, 2010.

3 comentarios to “El Universo (VIII): Curiosidades Sobre los Agujeros Negros”

  1. Interesante el movimiento de los agujeros negros, es lógico que muchos de ellos se descubran estudiando el movimiento de estrellas, deben de presentar un movimiento realmente extraño a primera vista. La verdad es que una buena parte de los astros del universo se descubren cuando se están estudiando/buscando otros, por pura casualidad o por intuición al ver otros astros en los que influyen (como en el caso de los agujeros negros/estrellas)

    Y es una pena que se cancelara el proyecto LISA, ojalá se vuelva a poner en marcha en cuanto empecemos a salir de esta crisis mundial que tan mal le está sentando a la ciencia.

    En fin, esperaré con ganas el siguiente artículo, te está quedando muy bien esta serie sobre los agujeros negros, muy fácil de entender pero completa.

  2. He leído la serie sobre el universo y me parece que cumples con creces los propósitos de comprensión, corrección y divulgación. Enhorabuena se nota muy trabajado.

    Lo que me pasa es que después de leer veo como unas cortinas horizontales blancas y negras cuando cierro los ojos….qué misterioso…..será porque me he quitado la powebalance para ducharme. 😀

    Gran blog, ánimo

  3. […] Actualizados : El Universo (VIII): Curiosidades Sobre los Agujeros Negros El Universo (IV). Agujeros Cósmicos, una Gran Familia El Universo (VII): Anatomía de un […]

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