Agujeros negros

Agujero Negros Cuánticos

Un agujero negro es un lugar donde la gravedad es tan intensa que la velocidad necesaria para escapar de ella es mayor que la velocidad de la luz. Esta es la velocidad de la luz, la mayor velocidad que se puede alcanzar según la teoría de la Relatividad Especial de Einstein. En esta situación nada puede escapar ya que nada puede viajar más rápido que la luz. LaRelatividad General describe la gravitación como un efecto de la curvatura del espaciotiempo producida por la distribución de materia. La gravedad también cambia el modo en que transcurre el tiempo. De acuerdo a esta teoría, como el campo gravitatorio es más intenso cerca de la superficie terrestre, el tiempo transcurrirá más lento en la planta baja de un edificio, donde la atracción gravitatoria esmayor, que en el piso superior.

La superficie donde el tiempo se detiene, se llama horizonte de eventos y es lo que denominamos el radio del agujero negro. Si uno lo cruza no siente nada especial, pero no puede volver a salir. La luz puede atravesarlo hacia adentro pero no hacia afuera, no puede escapar del agujero negro. Por eso la superficie del agujero negro se llama horizonte: es el límite delo que pueden ver los observadores que están afuera del agujero negro. Una vez que uno cruzó el horizonte, sigue cayendo hacia adentro y termina irremediablemente en una singularidad. Esta es una región de curvatura muy grande del espacio-tiempo, donde una persona que se acercara se desgarraría.

Stephen Hawking investigo el comportamiento de la materia en las proximidades de un agujero negro,pudo llegar a la conclusión matemática de que los agujeros negros emitían partículas a un ritmo constante. Esta radiación traslada energía al exterior del horizonte de sucesos, lo cual implica que el agujero negro se contrae hasta desaparecer en una explosión final. Esta idea trajo consigo una dificultad fundamental, la paradoja de la información, ya que a la vez que atrapan materia se alimentantambién de información cuántica. Sin embargo, las leyes fundamentales de la física exigen que la información sea preservada a medida que el Universo evoluciona.  El propio trabajo de Hawking creó tal paradoja. Un agujero negro comienza a perder masa desde su nacimiento mediante le denominada "radiación de Hawking". Esta radiación no porta información sobre la materia interior del objeto, y una vezque este se ha evaporado, toda la información se pierde. Este hecho entra en conflicto con las leyes de la física cuántica, que establecen que dicha información nunca se cancela completamente. El argumento de Hawking sostiene que el intenso campo gravitacional de un agujero negro desmadeja de algún modo dichas leyes. Pero en su última presentación, Hawking presentó esquemáticamente un argumentoque, según dijo, sustenta la conclusión que no hay pérdida de información. Sin embargo, no se conocen los detalles en la versión impresa, que todavía no se ha publicado.

La Muerte de una Estrella y Nacimiento de un Agujero Negro

Los agujeros negros se pueden formar en procesos astrofísicos. Algunas estrellas son tan masivas que terminan sus días colapsando en agujeros negros. Cuando unaestrella terminó de quemar su combustible nuclear las fuerzas gravitatorias superan la presión de la radiación y no se puede evitar el colapso. Los agujeros negros se dividen en tres grandes clases:

1. Los agujeros negros de masas estelares (5-20 masas solares). Resultan de una supernova.
2. Los agujeros negros de masas intermedias (cientos o miles de masas solares).
3. Los agujerosnegros supermasivos (galaxias activas) con millones de masas solares. Se encuentran en el centro de algunas galaxias. Estos acogen en su parte central agujeros negras supermasivos en rotación. Éstos atraen estrellas, gas y polvo, y forman campos magnéticos gigantes. Estas fuerzas magnéticas pueden atrapar parte del gas en caída caen al agujero negro y las expulsan a velocidades próximas a la de...