Agujeros negros
Páginas: 8 (1791 palabras)
Publicado: 23 de noviembre de 2011
Agujero negro
El núcleo de la galaxia elíptica gigante M87, donde hay evidencia de un agujero negro súper masivo. También se observa un potente chorro (jet) de materia eyectada por los poderosos campos magnéticos generados por éste. Imagen tomada por el Telescopio espacial Hubble.
Un agujero negro u hoyo negro es una región finita del espacio-tiempo provocada por una gran concentración demasa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de dicha región.
La curvatura del espacio-tiempo o «gravedad de un agujero negro» debida a la gran cantidad de energía del objeto celeste provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Elhorizonte de sucesos separa la región de agujero negro del resto del Universo y es la superficie límite del espacio a partir de la que ninguna partícula puede salir, incluyendo la luz. Dicha curvatura es estudiada por la relatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio. En los años 1970 Hawking y Ellis [1] demostraron varios teoremas importantes sobrela ocurrencia y geometría de los agujeros negros; previamente, en 1963, Roy Kerr había demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros negros debían tener una geometría casi-esférica determinada por tres parámetros: su masa M, su carga eléctrica total e y su momento angular L.
Se cree que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, hayagujeros negros súper masivos. La existencia de agujeros negros está apoyada en observaciones astronómicas, en especial a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y galaxias activas.
Historia del agujero
agujero negro (simulado) de diez masas solares según lo visto de una distancia de 600 kilómetros con la vía láctea en el fondo (ángulo horizontal de la abertura de la cámarafotográfica: 90°).
El concepto de un cuerpo tan denso que ni la luz pudiese escapar de él, fue descrito en un artículo enviado en
1783 a la Royal Society por un geólogo inglés llamado John Michell. Por aquel entonces la teoría de Newton de gravitación y el concepto de velocidad de escape eran muy conocidos. Michell calculó que un cuerpo con un radio 500 veces el del Sol y la misma densidad tendría, ensu superficie, una velocidad de escape igual a la de la luz y sería invisible.
En 1796, el matemático francés Pierre-Simon Laplace explicó en las dos primeras ediciones de su libro Exposition du Systeme du Monde la misma idea aunque, al ganar terreno la idea de que la luz era una onda sin masa, en el siglo XIX fue descartada en ediciones posteriores.
En 1915, Einstein desarrolló larelatividad general y demostró que la luz era influenciada por la gravedad. Unos meses después, Karl Schwarzschild encontró una solución a las ecuaciones de Einstein, donde un cuerpo pesado absorbería la luz. Se sabe ahora que el radio de Schwarzschild es el radio del horizonte de sucesos de un agujero negro que no gira, pero esto no era bien entendido en aquel entonces. El propio Schwarzschild pensó queno era más que una solución matemática, no física. En 1930, Subrahmanyan Chandrasekhar demostró que un cuerpo con una masa crítica, (ahora conocida como límite de Chandrasekhar) y que no emitiese radiación, colapsaría por su propia gravedad porque no había nada que se conociera que pudiera frenarla (para dicha masa la fuerza de atracción gravitatoria sería mayor que la proporcionada por elprincipio de exclusión de Pauli). Sin embargo, Eddington se opuso a la idea de que la estrella alcanzaría un tamaño nulo, lo que implicaría una singularidad desnuda de materia, y que debería haber algo que inevitablemente pusiera freno al colapso, línea adoptada por la mayoría de los científicos.
En 1939, Robert Oppenheimer predijo que una estrella masiva podría sufrir un colapso gravitatorio y,...
El núcleo de la galaxia elíptica gigante M87, donde hay evidencia de un agujero negro súper masivo. También se observa un potente chorro (jet) de materia eyectada por los poderosos campos magnéticos generados por éste. Imagen tomada por el Telescopio espacial Hubble.
Un agujero negro u hoyo negro es una región finita del espacio-tiempo provocada por una gran concentración demasa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de dicha región.
La curvatura del espacio-tiempo o «gravedad de un agujero negro» debida a la gran cantidad de energía del objeto celeste provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Elhorizonte de sucesos separa la región de agujero negro del resto del Universo y es la superficie límite del espacio a partir de la que ninguna partícula puede salir, incluyendo la luz. Dicha curvatura es estudiada por la relatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio. En los años 1970 Hawking y Ellis [1] demostraron varios teoremas importantes sobrela ocurrencia y geometría de los agujeros negros; previamente, en 1963, Roy Kerr había demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros negros debían tener una geometría casi-esférica determinada por tres parámetros: su masa M, su carga eléctrica total e y su momento angular L.
Se cree que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, hayagujeros negros súper masivos. La existencia de agujeros negros está apoyada en observaciones astronómicas, en especial a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y galaxias activas.
Historia del agujero
agujero negro (simulado) de diez masas solares según lo visto de una distancia de 600 kilómetros con la vía láctea en el fondo (ángulo horizontal de la abertura de la cámarafotográfica: 90°).
El concepto de un cuerpo tan denso que ni la luz pudiese escapar de él, fue descrito en un artículo enviado en
1783 a la Royal Society por un geólogo inglés llamado John Michell. Por aquel entonces la teoría de Newton de gravitación y el concepto de velocidad de escape eran muy conocidos. Michell calculó que un cuerpo con un radio 500 veces el del Sol y la misma densidad tendría, ensu superficie, una velocidad de escape igual a la de la luz y sería invisible.
En 1796, el matemático francés Pierre-Simon Laplace explicó en las dos primeras ediciones de su libro Exposition du Systeme du Monde la misma idea aunque, al ganar terreno la idea de que la luz era una onda sin masa, en el siglo XIX fue descartada en ediciones posteriores.
En 1915, Einstein desarrolló larelatividad general y demostró que la luz era influenciada por la gravedad. Unos meses después, Karl Schwarzschild encontró una solución a las ecuaciones de Einstein, donde un cuerpo pesado absorbería la luz. Se sabe ahora que el radio de Schwarzschild es el radio del horizonte de sucesos de un agujero negro que no gira, pero esto no era bien entendido en aquel entonces. El propio Schwarzschild pensó queno era más que una solución matemática, no física. En 1930, Subrahmanyan Chandrasekhar demostró que un cuerpo con una masa crítica, (ahora conocida como límite de Chandrasekhar) y que no emitiese radiación, colapsaría por su propia gravedad porque no había nada que se conociera que pudiera frenarla (para dicha masa la fuerza de atracción gravitatoria sería mayor que la proporcionada por elprincipio de exclusión de Pauli). Sin embargo, Eddington se opuso a la idea de que la estrella alcanzaría un tamaño nulo, lo que implicaría una singularidad desnuda de materia, y que debería haber algo que inevitablemente pusiera freno al colapso, línea adoptada por la mayoría de los científicos.
En 1939, Robert Oppenheimer predijo que una estrella masiva podría sufrir un colapso gravitatorio y,...
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