Los agujeros negros: misterios a escala galáctica

Nuestro universo está repleto de curiosidades y rarezas, pocas se comparan a los agujeros negros. Tienen el poder de moldear el espacio-tiempo y devorar estrellas como si fueran galletitas, nada que se acerque a sus fronteras puede escapar, ni siquiera la luz; y es por eso que sabemos tan poco de ellos, toda la información que podría servir para que los científicos ahondaran más en el misterio de los agujeros negros en el universo ha sido secuestrada por ellos mismos, por su terrible gravedad.

Sin embargo, hay pocos desafíos que la curiosidad humana no pueda superar.

Como no podemos estudiarlos directamente los estudiamos por sus efectos en el entorno, por los rastros de su poder, estas huellas, bien analizadas, han permitido que entendamos cómo funcionan los agujeros negros en el universo, de dónde vienen, y cuán especiales son.

los agujeros negros

¿Qué son los agujeros negros?

Los agujeros negros, a pesar de lo que las películas han llevado a muchos a creer, no son vacíos en el espacio, sino una región donde se concentra una cantidad inmensa de masa (formada de materia estelar, de roca, y otros elementos espaciales en diversos estados); llegado a un punto, la concentración de la masa produce una gravedad tan intensa que ningún objeto que se le acerque puede escapara a su arrastre, atrae y devora todo lo que pasa lo suficientemente cerca, y eso incluye a la luz.

Es un espacio que parece vacío, pero sólo porque devoró toda evidencia de su presencia.

Se dice que la realidad es a veces más extraña que la ficción, y en ninguna parte eso es más cierto que en el caso de los agujeros negros

Stephen Hawking

¿Cómo se forman los agujeros negros en el universo?

Ahora que sabes qué son los agujeros negros en el universo seguro que te estás preguntando de dónde vienen. La respuesta es sencilla, estaban aquí desde el inicio. Su historia, como muchas otras, comienza en las estrellas.

Cuando una estrella masiva o supermasiva llega a la vejez, se va haciendo incapaz de fusionar los átomos que tiene, que ya no son tan ligeros y por lo tanto requieren más energía para “fundirse”; esto hace que la estrella comience a contraerse progresivamente, cediendo a la gravedad. Eventualmente la estrella colapsa, toda la masa que posee se reduce a un espacio mucho más estrecho, lo que hace que la estrella se haga todavía más densa y pesada de lo que era.

Aquí es importante que recordemos lo que el bueno de Newton estableció: a mayor masa, mayor fuerza de atracción; a mayor cercanía entre los objetos, mayor fuerza de atracción; es crucial traer a colación esto porque ambos fenómenos intervienen en la agonía de la estrella y el nacimiento los agujeros negros.

tipos de agujeros negros

El colapso de la estrella masiva aumenta exponencialmente la cantidad de masa que hay reunida en un espacio, y al mismo tiempo, junta la materia mucho más; estas circunstancias se alían para producir una gravedad verdaderamente sobrecogedora, capaz de derrotar a la estrella, aún con todo su poder. El colapso final del astro resulta en un agujero negro, una región donde la gravedad no deja nunca de reunir más materia, de atrapar y torcer todo lo que se acerque.

Todos los agujeros negros en el universo tienen tanto poder que producen lo que se conoce como horizonte de sucesos, que es el área que alcanza su gravedad y que deforman y aplastan indefinidamente. Esto es lo que ocurriría si te acercaras demasiado. No serías absorbido por nada ni caerías en un túnel cósmico, no hay realmente un agujero, sino una gravedad tan poderosa que tiene la fuerza necesaria para convertirte en una alfombra.

¿Qué tipos de agujeros negros hay?

Los tipos de agujeros negros, en principio, varían dependiendo de la cantidad de masa que poseen, lo que a su vez deriva en la fuerza de su campo gravitatorio, que puede ser realmente extraordinario en algunos casos. En general se habla y teoriza sobre tres tipos de agujeros negros, veamos cuáles son:

Los agujeros negros de masa solar

Su masa equivale a la 30 o 70 soles, su corazón o núcleo es un espacio muy pequeño, que la gravedad va haciendo reduciendo cada vez más. Son los tipos de agujeros negros más modestos de esta lista, pero incluso ellos son más formidables que todo nuestro sistema solar junto.

Los agujeros negros de masa intermedia

Estos tipos de agujeros negros no tienen nada de intermedio, tienen una masa que equivale a la de 100 soles, y que incluso podría alcanzar la masa de más de un 1 millón de soles. Los únicos que superan a estos chicos malos son los que siguen en la lista, verdaderas maravillas a escala galáctica.

Los agujeros negros supermasivo

Su masa equivale a la de millones de soles, ¡millones!

Son los tipos de agujeros negros más poderosos que existen, y quizás los más especiales que podríamos conseguir en todo el universo. Su campo gravitatorio puede abarcar galaxias enteras. Sin embargo, lo que los hace realmente raros es la forma en que se crean, no hay estrella o grupo de estrellas que puedan producir un agujero negro supermasivo, el único fenómeno con la potencia suficiente para crearlos fue el mismo que dio origen a nuestro universo entero: el Big Bang.

tipos de agujeros negros

Se especula que la primera gran explosión reunió cantidades inigualables de materia en determinados puntos del cosmos, y con una mezcla de gravedad y presión, creó los agujeros negros supermasivos que aún hoy producen las mareas gravitatorias que mecen nuestras galaxias, cada planeta, cada luna y cada cometa y astereoide errante.

¿Qué hay dentro de un agujero negro?

En el corazón de todos los agujeros negros en el universo yace lo que la ciencia llama Singularidad, el lugar donde todas las leyes de la física mueren.

La singularidad es el punto crítico donde la gravedad colapsa toda la masa del agujero negro, es allí donde la densidad y la gravedad de los agujeros negros se hace más intensas, donde alcanzan límites insospechados.

Eduard Larrañaga, físico teórico del Observatorio Nacional de Colombia, lo explica en una entrevista a la BBC:

“Uno sabe que un agujero negro es un objeto con una gravedad enorme. ¿Por qué tiene una gravedad enorme? Porque tiene mucha masa. Y resulta que esa masa está concentrada en una región muy pequeña. Toda esa masa se fue a un punto. Entonces en ese punto la gravedad es infinita, la densidad es infinita y muchas otras cantidad físicas se van al infinito

Esto implica que la matemática que se usa para entender los agujeros negros en el universo se hacen inútiles allí, porque como subraya Larrañaga: “Una ecuación cualquiera con infinitos deja de tener sentido”.

agujeros negros en el universo

Por esto la singuralidad es intraducible para la ciencia actual, lo que allí ocurre no puede ser entendido con las fórmulas que la física utiliza para entender al resto del universo, desde los cuerpos cósmicos más grandes hasta la partículas subatómicas más minúzculas. En la singularidad mueren todas las leyes de la física, y todo lo que sabemos y suponemos sobre el espacio-tiempo cambia. Como apunta Larrañaga, muchos físicos se resisten a la idea de que las singularidades existan siquiera, puesto que aceptarlo implica aceptar que la física tiene un límite. Más allá de esa frontera yace el misterio.


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