LOS AGUJEROS NEGROS
Un agujero negro1 u hoyo negro2 es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de ella. Sin embargo, los agujeros negros pueden ser capaces de emitir radiación, lo cual fue conjeturado por Stephen Hawking en los años 70. La radiación emitida por agujeros negros como Cygnus X-1 no procede del propio agujero negro sino de su disco de acreción.3
La gravedad de un agujero negro, o «curvatura del espacio-tiempo», provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos. Esto es previsto por las ecuaciones del campo de Einstein. El horizonte de sucesos separa la región del agujero negro del resto del universo y es la superficie límite del espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir, incluyendo los fotones. 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 70, Hawking, Ellis y Penrose demostraron varios teoremas importantes sobre la ocurrencia y geometría de los agujeros negros.4 Previamente, en 1963, Roy Kerr había demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros negros debían tener una geometría cuasiesférica determinada por tres parámetros: su masa M, su carga eléctrica total e y su momento angular L.
Se conjetura que en el centro de la mayoría de las galaxias, entre ellas la Vía Láctea, hay agujeros negros supermasivos.5
El 11 de febrero de 2016, las colaboraciones LIGO, Virgo y GEO600 anunciaron la primera detección de ondas gravitacionales, producidas por la fusión de dos agujeros negros a unos 410 millones de pársecs, megapársecs o Mpc, es decir, a unos 1337 millones de años luz, mega-años luz o Mal de la Tierra.6 Las observaciones demostraron la existencia de un sistema binario de agujeros negros de masa estelar y la primera observación de una fusión de un agujero negro binario. Anteriormente, la existencia de agujeros negros estaba apoyada en observaciones astronómicas de forma indirecta, a través de la emisión de rayos X por estrellas binarias y galaxias activas.
La gravedad de un agujero negro puede atraer al gas que se encuentra a su alrededor, que se arremolina y calienta a temperaturas de hasta 12 millones de grados Celsius, esto es, 2000 veces mayor temperatura que la superficie del Sol.7
LOS SOLES
Pero hay una pregunta más: si la Tierra se mueve y las estrellas
están colocadas a distancias arbitrarias, ¿por qué las más lejanas no
muestran una paralaje respecto a las más cercanas?
A esta pregunta se dio una explicación tan obvia que se admitió
inmediatamente: porque las estrellas más cercanas estaban tan alejadas
que sus paralajes eran muy pequeños para ser detectados con los
instrumentos de 1800. Hasta Copérnico dio esta misma respuesta cuando criticaban la ausencia de paralaje en contra de su teoría heliocéntrica.
Si las estrellas se moviesen a la velocidad de los planetas sería posible estimar la distancia a la que se mueven las estrellas.
El movimiento propio más rápido es el de la Estrella de Barnard, que
fue descubierta por el astrónomo americano Edward Emerson Barnard en
1916. Su movimiento es de 10,3 segundos de arco por año, insignificante,
ya que la circunferencia se divide en 360 grados, cada grado en 60
minutos y cada minuto en 60 segundos. Un segundo de arco es 1/1.296.000
del cielo. La Luna tiene un diámetro de 31 minutos de arco, así que un
segundo sería también 1/1.860 del diámetro de la Luna. Júpiter es un
simple punto de luz en el cielo, pero su diámetro, a simple vista, es de
30-50 segundos de arco, según a qué distancia se encuentre de la
Tierra.
Por lo tanto, si decimos que la estrella de Barnard se mueve 10,3
segundos de arco al año, es como decir que en un año recorre más o menos
1/180 del diámetro de la Luna o ¼ del diámetro de Júpiter. A pesar de
todo, este movimiento propio es tan rápido si lo comparamos con los
demás, que a esa estrella a veces se la llama "estrella fugitiva de
Barnard". Lo normal es que los movimientos propios sean de 1 segundo de
arco por año, y a veces menos.
Suponiendo que la estrella de Barnard se moviese de forma
perpendicular a nuestra línea visual con la misma velocidad que la
Tierra alrededor del sol, es decir, a 28,8 kilómetros por segundo, en un
año habría viajado 940.000.000 de kilómetros. Para que esta distancia
corresponda a 10,3 segundos de arco, la estrella tendría que hallarse a
dieciséis billones de kilómetros de la Tierra. Entonces, mostraría una paralaje
de sólo 1 segundo de arco. Suponiendo que se moviera a una velocidad
mayor que la de la Tierra, como en realidad sucede, podríamos afirmar
que su distancia es todavía más grande y su paralaje, por lo tanto,
todavía más pequeño.
Observar en el cielo la pequeñísima elipse, de 1 segundo de arco o
menos, de una estrella era muy difícil para los astrónomos. Es que si
viésemos una moneda de 20 céntimos de euro a seis kilómetros de
distancia. Un movimiento propio de 1 segundo de arco al año no es
difícil de observar, pero es que se van acumulando de año en año. Pasado
un siglo, una estrella que se mueva a 1 segundo de arco por año se
habrá movido casi 2 minutos de arco en el cielo, y esto es perfectamente
visible con un telescopio. En cambio, los movimientos paralácticos, van
de un lado a otro sin acumularse con el paso del tiempo.
Las estrellas están a decenas de billones de kilómetros de nosotros
y, aún así, las vemos. A esa distancia, un objeto con un brillo tan
enorme como el Sol aparecería como un puntito de luz.
Y, al contrario, cualquier estrella que se encuentre a la misma distancia que el Sol, tendría un brillo muchísimo mayor.
En otras palabras, el Sol es una estrella que sólo se diferencia de
las demás en que la vemos desde una distancia de millones de kilómetros
en vez de billones de kilómetros, como sucede con las demás estrellas.
El universo es un conjunto enorme de soles, y el nuestro sólo es uno más.
Si la estrella Sirio fuese tan luminosa como el Sol y si la luz que
nos llega es menor, sólo es debido a la enorme distancia que nos separa
de ella. Sirio tiene una magnitud de -1,6 y el Sol de -26,9, esto quiere
decir que el Sol es 25,3 veces más brillante que Sirio. Cada magnitud
representa un aumento de brilla de 2,512, así que el brillo del Sol es
13.200.000.000 de veces el de Sirio.
El brillo de un objeto luminoso varía en proporción inversa al
cuadrado de la distancia, lo que quiere decir que si alejamos el objeto a
una distancia doble de la anterior, el brillo disminuirá en ¼; si la
alejamos a una distancia cinco veces la anterior, su brillo se reducirá
en 1/25.
Si Sirio brilla 1/13.200.000.000 veces menos que el Sol, es porque se
encuentra 115.000 veces más lejos, ya que 115.000 X 115.000 es igual a
13.200.000.000. Si el Sol se encuentra a 150.000.000 de kilómetros de
nosotros, Sirio debe estar a unos 16 billones de kilómetros.
Esto de los billones de kilómetros no nos dice nada. Utilicemos otras unidades.
Recordemos que una hora-luz son 1.080.000.000 de kilómetros. A 300.000
kilómetros por segundo, la luz recorre en un año 9.440.000.000.000 de
kilómetros, pero podemos redondear en diez billones de kilómetros.
- Entonces, Sirio está a 16 billones de kilómetros o dos años-luz de la Tierra. Y como Sirio es una de las estrellas más cercanas, pues tendremos que medir todas las distancias estelares en años luz. Un rayo de luz tarda en llegar del Sol a la Tierra ocho minutos, y entre el Sol y Plutón, cinco horas y media.
- SI QUIERES SABER UN POCO MAS DELOS SOLES MIRA EL VIDEO AQUI
- AHORA CON TODO LO APRENDIDO RESPONDE EN TU CUADERNO¿ Qué crees que hay dentro de un agujero negro? ¿ De qué color crees que es un agujero?Díbuja un agujero negro en tu cuaderno ¿.Qué es un sol?¿En dónde se ubican los soles.?Díbuja un sol en tu cuaderno
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