30/4/12

¿QUÉ ES UN AGUJERO NEGRO?

Para entender lo que es un agujero
negro empecemos por una estrella
como el Sol. El Sol tiene un diámetro
de 1.390.000 kilómetros y una masa
330.000 veces superior a la de la
Tierra. Teniendo en cuenta esa masa y
la distancia de la superficie al centro se
demuestra que cualquier objeto
colocado sobre la superficie del Sol
estaría sometido a una atracción
gravitatoria 28 veces superior a la
gravedad terrestre en la superficie.
Una estrella corriente conserva su
tamaño normal gracias al equilibrio
entre una altísima temperatura central,
que tiende a expandir la sustancia
estelar, y la gigantesca atracción
gravitatoria, que tiende a contraerla y
estrujarla.
Si en un momento dado la
temperatura interna desciende, la
gravitación se hará dueña de la
situación. La estrella comienza a
contraerse y a lo largo de ese proceso
la estructura atómica del interior se
desintegra. En lugar de átomos habrá
ahora electrones, protones y
neutrones sueltos. La estrella sigue
contrayéndose hasta el momento en
que la repulsión mutua de los
electrones contrarresta cualquier
contracción ulterior.
La estrella es ahora una «enana
blanca». Si una estrella como el Sol
sufriera este colapso que conduce al
estado de enana blanca, toda su masa
quedaría reducida a una esfera de
unos 16.000 kilómetros de diámetro, y
su gravedad superficial (con la misma
masa pero a una distancia mucho
menor del centro) sería 210.000 veces
superior a la de la Tierra.
En determinadas condiciones la
atracción gravitatoria se hace
demasiado fuerte para ser
contrarrestada por la repulsión
electrónica. La estrella se contrae de
nuevo, obligando a los electrones y
protones a combinarse para formar
neutrones y forzando también a estos
últimos a apelotonarse en estrecho
contacto. La estructura neutrónica
contrarresta entonces cualquier
ulterior contracción y lo que tenemos
es una «estrella de neutrones», que
podría albergar toda la masa de
nuestro sol en una esfera de sólo 16
kilómetros de diámetro. La gravedad
superficial sería 210.000.000.000 veces
superior a la de la Tierra.
En ciertas condiciones, la gravitación
puede superar incluso la resistencia de
la estructura neutrónica. En ese caso
ya no hay nada que pueda oponerse
al colapso. La estrella puede
contraerse hasta un volumen cero y la
gravedad superficial aumentar hacia el
infinito.
Según la teoría de la relatividad, la luz
emitida por una estrella pierde algo de
su energía al avanzar contra el campo
gravitatorio de la estrella. Cuanto más
intenso es el campo, tanto mayor es la
pérdida de energía, lo cual ha sido
comprobado experimentalmente en el
espacio y en el laboratorio.
La luz emitida por una estrella
ordinaria como el Sol pierde muy poca
energía. La emitida por una enana
blanca, algo más; y la emitida por una
estrella de neutrones aún más. A lo
largo del proceso de colapso de la
estrella de neutrones llega un
momento en que la luz que emana de
la superficie pierde toda su energía y
no puede escapar.
Un objeto sometido a una compresión
mayor que la de las estrellas de
neutrones tendría un campo
gravitatorio tan intenso, que cualquier
cosa que se aproximara a él quedaría
atrapada y no podría volver a salir. Es
como si el objeto atrapado hubiera
caído en un agujero infinitamente
hondo y no cesase nunca de caer. Y
como ni siquiera la luz puede escapar,
el objeto comprimido será negro.
Literalmente, un «agujero negro».
Hoy día los astrónomos están
buscando pruebas de la existencia de
agujeros negros en distintos lugares
del universo.
INFO: En 1965 el genial escritor y
divulgador científico Isaac Asimov
aceptó una oferta de la revista “Science
Digest” que consistía en responder a
preguntas formuladas por sus lectores
brevemente, en torno a 500 palabras.
Lo que un principio iba a ser una
colaboracion esporádica terminó
siendo algo mensual. Ocho años
despues, en 1973, había realizado mas
de cien entregas y decidió publicarlas
junticas en un libro, que se llamó como
la sección, “Please Explain” (Por favor,
explique) y que fue publicado por la
Editorial Houghton Mifflin Company.