Agujero negro (Black hole)

¿Qué es un agujero negro?

Un agujero negro es un objeto que es tan compacto (en otras palabras, tiene suficiente masa en un pequeño volumen suficiente) que su fuerza gravitacional es lo suficientemente fuerte como para evitar que la luz o cualquier otra cosa se escape.

La existencia de los agujeros negros fue propuesta por primera vez en el siglo 18, con base en las leyes conocidas de la gravedad. La un objeto más masivo, o cuanto menor sea su tamaño, mayor es la fuerza gravitacional sentían en su superficie.John Michell y Pierre-Simon Laplace tanto de forma independiente argumentaron que si un objeto eran o muy masiva o muy pequeña, podría no ser posible en absoluto para escapar de su gravedad. Incluso la luz podría ser para siempre capturado.

El nombre de "agujero negro" fue introducido por John Archibald Wheeler en 1967. pegado, e incluso se ha convertido en un término común para cualquier tipo de misterioso pozo sin fondo. Los físicos y los matemáticos han encontrado que el espacio y el tiempo cerca de los agujeros negros tienen muchas propiedades inusuales. Debido a esto, los agujeros negros se han convertido en un tema favorito de los escritores de ciencia ficción. Sin embargo, los agujeros negros no son ficción. Forman siempre masivas pero por lo demás normales estrellas mueren. No podemos ver los agujeros negros, pero podemos detectar material que cae en los agujeros negros y de ser atraídos por los agujeros negros. De esta manera, los astrónomos han identificado y medido la masa de muchos agujeros negros en el Universo a través de cuidadosas observaciones del cielo. Ahora sabemos que nuestro Universo está literalmente llena de miles de millones de agujeros negros.

Los agujeros negros son lugares donde la gravedad ordinaria ha llegado a ser tan extrema que abruma a todas las otras fuerzas en el Universo. Una vez dentro, nada puede escapar de la gravedad de un agujero negro - ni siquiera la luz.

Sin embargo, sabemos que existen los agujeros negros. Sabemos cómo nacen, donde se producen, y por qué existimos en diferentes tamaños. Incluso sabemos lo que pasaría si se cayó en una sola. Nuestros descubrimientos han revelado uno de los objetos más extraños en el Universo, y todavía hay mucho que no sabemos.

El agujero negro más cercano está a muchos años luz de distancia, por lo que no tiene que preocuparse por las amenazas a la Tierra. Esto es lo más cerca que jamás llega a una. Así que venga explorar!

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¿Los agujeros negros obedecer las leyes de la gravedad?

Los agujeros negros obedecen todas las leyes de la física, incluyendo las leyes de la gravedad. Sus propiedades notables son, de hecho, una consecuencia directa de la gravedad.

En 1687, Isaac Newton demostró que todos los objetos del universo se atraen entre sí a través de la gravedad. La gravedad es en realidad una de las fuerzas más débiles conocidas por la física. En nuestra vida cotidiana, otras fuerzas de la electricidad, el magnetismo, o la presión a menudo ejercen una influencia más fuerte. Sin embargo, la gravedad da forma a nuestro Universo, ya que se hace sentir a través de grandes distancias. Por ejemplo, Newton mostró que sus leyes de la gravedad pueden explicar los movimientos observados de las lunas y planetas en el Sistema Solar.

Albert Einstein refina nuestro conocimiento de la gravedad a través de su teoría de la relatividad general. El primero mostró, basado en el hecho de que la luz se mueve a una velocidad fija (671 millones de millas por hora), deben estar conectados que el espacio y el tiempo. Luego, en 1915, demostró que los objetos masivos distorsionan la de cuatro dimensiones espacio-tiempo, y que es esta distorsión que percibimos como gravedad. Las predicciones de Einstein han sido probados y verificados a través de muchos experimentos diferentes. Para los campos gravitacionales relativamente débiles, como los que aquí en la Tierra, las predicciones de Einstein y las teorías de

Newton son casi idénticos. Pero por muy fuertes campos gravitatorios, como las que se encuentran cerca de los agujeros negros, la teoría de Einstein predice muchos nuevos fenómenos fascinantes.

La teoría de la relatividad general continúa

siendo probada con mediciones cada vez

más precisas, por ejemplo por el satélite

de la NASA Gravity Probe B.

¿Qué tan grande es un agujero negro?

Toda la materia en un agujero negro se comprime en una región del infinitamente pequeño volumen, llamado la singularidad central. El horizonte de sucesos es una esfera imaginaria que mide qué tan cerca de la singularidad se puede obtener de forma segura. Una vez que haya pasado el horizonte de sucesos, se hace imposible escapar: usted será atraído por la atracción gravitacional del agujero negro y encajonado en la singularidad.

El tamaño del horizonte de sucesos (llamado el radio de Schwarzschild, después de que el físico alemán que lo descubrió mientras luchaba en la primera guerra mundial) es proporcional a la masa del agujero negro. Los astrónomos han encontrado los agujeros negros con horizontes de eventos que van desde 6 millas al tamaño de nuestro sistema solar. Pero, en principio, pueden existir agujeros negros con horizontes aún más pequeñas o más grandes. En comparación, el radio de Schwarzschild de la Tierra es aproximadamente del tamaño de una canica. Esta es la cantidad que tendría que comprimir la tierra para convertirla en un agujero negro. Un agujero negro no tiene que ser muy masiva, pero no tiene por qué ser muy compacto!

Algunos agujeros negros giran alrededor de un eje, y su situación es más complicada. El espacio que rodea entonces se arrastró alrededor, creando un torbellino cósmico. La singularidad es un anillo infinitamente delgada en lugar de un punto. El horizonte de sucesos se compone de dos, en lugar de uno, esferas imaginarias. Y hay una

región llamada la ergosfera, limitada por el límite estático, en el que se ve obligado a girar en el mismo sentido que el agujero negro, aunque todavía se puede escapar.

En un agujero negro que gira, una singularidad

anillo central está rodeada por dos horizontes

de sucesos, la ergosfera y el límite estático.

¿Qué tipos de agujeros negros hay?

Los agujeros negros a menudo se ven muy diferentes entre sí. Pero esto se debe a la variedad en lo que sucede en su entorno.Los propios agujeros negros son todos idénticos, a excepción de tres propiedades características: la masa del agujero negro (la cantidad de cosas que está hecho), su spin (si, y lo rápido que gira alrededor de un eje), y su carga eléctrica.Sorprendentemente, los agujeros negros eliminan por completo todas las otras propiedades complejas de los objetos que se tragan.

Los astrónomos pueden medir la masa de los agujeros negros mediante el estudio de la materia que orbita a su alrededor.Hasta el momento, hemos encontrado dos tipos de agujeros negros de masa estelar: (a sólo un par de veces más pesado que nuestro Sol) o supermasivo (casi tan pesado como una pequeña galaxia). Pero los agujeros negros podrían existir en otros rangos de masas también. Por ejemplo, las observaciones recientes sugieren que puede haber agujeros negros con masas entre masa estelar y los agujeros negros supermasivos.

Los agujeros negros pueden girar alrededor de un eje, aunque la velocidad de rotación no puede exceder de cierto límite. Los astrónomos piensan que muchas agujero negro en el universo probablemente hacer la vuelta, porque los objetos a partir del cual se forman los agujeros negros (estrellas, por ejemplo) por lo general giran también. Las observaciones están empezando a arrojar algo de luz sobre este tema, pero no hay consenso ha surgido hasta ahora. Los agujeros negros podrían también ser cargadas eléctricamente. Sin embargo, tendrían entonces neutralizar rápidamente que la carga mediante la atracción y el material de la polaridad opuesta tragar. Así que los astrónomos creen que todos los agujeros negros en el Universo son descargadas.