Agujeros negros

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UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y FORMALES
PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

Asignatura:
Física

Tema:
Trabajo de Investigación

Alumna:
González Aguirre Grace Elizabeth

Tema:
N° 3

El Universo: ¿Un AgujeroNegro?

1.- Definición

1.1.- Para entender lo que es un agujero negro empecemos por una estrella como el Sol. El Sol tiene un diámetro de 1.390.000 kilómetros y una masa 330.000 veces superior a la de la Tierra. Teniendo en cuenta esa masa y la distancia de la superficie al centro se demuestra que cualquier objeto colocado sobre la superficie del Sol estaría sometido a una atracción gravitatoria 28veces superior a la gravedad terrestre en la superficie.

Una estrella corriente conserva su tamaño normal gracias al equilibrio entre una altísima temperatura central, que tiende a expandir la sustancia estelar, y la gigantesca atracción gravitatoria, que tiende a contraerla y estrujarla.

Si en un momento dado la temperatura interna desciende, la gravitación se hará dueña de la situación. Laestrella comienza a contraerse y a lo largo de ese proceso la estructura atómica del interior se desintegra. En lugar de átomos habrá ahora electrones, protones y neutrones sueltos. La estrella sigue contrayéndose hasta el momento en que la repulsión mutua de los electrones contrarresta cualquier contracción ulterior.

La estrella es ahora una «enana blanca». Si una estrella como el Sol sufriera estecolapso que conduce al estado de enana blanca, toda su masa quedaría reducida a una esfera de unos 16.000 kilómetros de diámetro, y su gravedad superficial (con la misma masa pero a una distancia mucho menor del centro) sería 210.000 veces superior a la de la Tierra.

La luz emitida por una estrella ordinaria como el Sol pierde muy poca energía. La emitida por una enana blanca, algo más; y laemitida por una estrella de neutrones aún más. A lo largo del proceso de colapso de la estrella de neutrones llega un momento en que la luz que emana de la superficie pierde toda su energía y no puede escapar.

Un objeto sometido a una compresión mayor que la de las estrellas de neutrones tendría un campo gravitatorio tan intenso, que cualquier cosa que se aproximara a él quedaría atrapado y no podríavolver a salir. Es como si el objeto atrapado hubiera caído en un agujero infinitamente hondo y no cesase nunca de caer. Y como ni siquiera la luz puede escapar, el objeto comprimido será negro. Literalmente, un «agujero negro».

También pudieron ser formados por las irregularidades en la expansión de nuestro universo o por el colapso gravitacional de una estrella muy masiva. Debido a laspropiedades de los agujeros negros, se han creado muchas teorías y especulaciones sobre la posibilidad de viajar en el tiempo y el espacio a otro universo (una región del espacio−tiempo diferente de la nuestra) a través de ellos.

1.2.- En raras ocasiones, una Supergigante Roja realmente grande, puede estallar en una explosión de Hipernova .Cuando esto sucede, el núcleo de la estrella quedará aplastadohacia el interior. Sin embargo, los científicos han descubierto que si hay bastante material disponible para este aplastamiento, el núcleo se comprimirá hasta un tamaño tan pequeño, que el objeto llega a ser “imposiblemente” denso. Entonces, en segundos, llega a comprimirse hasta hacerse aún más pequeña que en la etapa de Estrella de Neutrones. En este caso, todas sus partículas atómicas, dehecho, quedan literalmente aplastadas, “fuera de la existencia”. De hecho, dejan de ser materia. Llegan a estar, en realidad ¡nada! Desaparecen realmente de nuestro Universo. Crean un “agujero” en el mismo espacio.
Este agujero es minúsculo. En algunos casos, puede llegar a ser aún más pequeño que el núcleo de un átomo. Se le llama una Singularidad. Aunque un nombre más común para él, para este...
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