ELECTRICIDAD Y ESAS COSAS
Capítulo 37

LOS AGUJEROS NEGROS.
 

Autor:

Ing. Víctor Cires
 Gavidia

Octubre, 2003

A

unque los agujeros negros (Black Holes) poco tienen que ver con la electricidad, creo que si tienen algo que ver con "esas cosas".
Eso de que no tienen que ver, está por verse, pues, aunque los agujeros negros no se vean, los científicos desde Einstein hasta Stephen Hawkings han tratado de encontrar una teoría que unifique los

diferentes "campos", tanto los del núcleo del átomo, como el gravitacional y el electromagnético (Unified Field Theory).
Para tratar de saber que son estos agujeros negros, primero tenemos que hablar de las estrellas.
Las estrellas, aparte de adornar el firmamento y servir de inspiración a los poetas, no son más que hornos atómicos gigantescos en que el hidrógeno como "combustible", se está transformando en helio, que queda como "ceniza" y en el proceso despiden cantidades enormes de energía.
La estrella es un objeto estable, mientras mantiene el equilibrio entre la enorme presión debida a la alta temperatura que trata de hacerla explotar y la fuerza de gravedad que trata de comprimirla a un punto.
Este equilibrio se rompe, cuando el combustible nuclear (hidrógeno, helio y los elementos más ligeros), se gastan y la estrella, debido a su enorme fuerza de gravedad se contrae.
Los  físicos del siglo XIX no se podían explicar cómo el Sol era capaz de radiar tal cantidad de energía ni cómo podía seguir existiendo, no se explicaban cual era el combustible que en él se quemaba.
Cuando Einstein encontró su famosa ecuación E=mc2, se pudo encontrar la explicación de la energía radiada por el Sol y las estrellas.
Hay estrellas de diferentes tamaños: algunas chicas como el Sol, otras medianas y otras grandes.
Los científicos nos dicen que cuando el Sol termine de consumir su hidrógeno, cambiará su reacción atómica y empezará a consumir el helio, transformándose en elementos más pesados que éste. En esa etapa se expandirá formando una estrella gigante roja.
Al terminarse el helio se contraerá formando una pequeña estrella, de tamaño aproximado a la Tierra, que radiará gran cantidad de energía; estas pequeñas estrellas de gran densidad, muy brillantes (por la cantidad de energía que radían) se llaman enanas blancas (White Dwarfs).
Algunas de estas enanas blancas forman sistemas binarios con otras estrellas.
Sirio, la estrella más brillante del firmamento en el hemisferio Norte, tiene como compañera a una enana blanca.
En otras estrellas más grandes que el Sol, estrellas medianas, al contraerse después de la etapa de gigante roja, su masa y su gravedad son tal, que  hacen que se aplasten sus propios átomos quedando sólo neutrones en contacto y forman lo que se conoce como una estrella de neutrones.
Una estrella así, existe en el centro de la nebulosa del Cangrejo y se supone fue formada en una explosión supernova observada por astrónomos chinos en 1504.
Esta estrella fue descubierta por Carlos Messier hace dos siglos, se la ha denominado M1, es una estrella de neutrones llamada pulsar, pues gira a gran velocidad y emite rayos x, ondas electromagnéticas y luz visible, en pulsos de 30 veces por segundo.
Su tamaño constituye una esfera no mayor de 20 kilómetros de diámetro y su densidad es tan grande que un dedal de su masa pesa 100 millones de toneladas.
La naturaleza de las pulsares o estrellas de neutrones es fascinante por el hecho de que la energía que radían se debe sólo al efecto de la gravedad que las contrae, no hay en ellas "reacción atómica" sino que la propia masa neutrónica se convierte en energía, en ellas, la gravedad sobrepasa cualquier otra fuerza.
Estas pulsares le están robando masa a su estrella compañera, de forma que la masa robada que cae en ellas se convierte en energía no al rojo o al "rojo blanco" sino al "rojo de rayos x".
Si la estrella es lo suficientemente grande, la cosa no termina aquí, los mismos neutrones, debido a la enorme fuerza de gravedad, se contraen y la estrella desaparece en un punto (singularity).
Ha formado en el espacio un "agujero negro".
Cygnus X1, descubierta por medio de los telescopios de rayos x, es una fuente de energía que despide enormes cantidades de rayos x que solo se pueden explicar por el colapso gravitacional. Cygnus X1 es la compañera de una estrella visible denominada HD 226868 a la que le está robando materia que, al caer en ella radia grandes cantidades de energía en forma de rayos x.
El nombre de "agujero negro" lo inventó Juan Wheeler, uno de los más ardientes relativistas americanos.
Desde el punto de vista de la teoría de la relatividad, un agujero negro producto de una estrella seis veces mayor que el Sol, tendría un diámetro de sólo 35 km.
El agujero negro no sería visible, pero impediría ver cualquier estrella colocada detrás de él.
Cuando cae materia en un agujero negro, la enorme gravedad la contrae, igual que en las estrellas de neutrones y antes de llegar al punto de no regreso, radían enormes cantidades de energía en forma de rayos x.
En el centro de la galaxia M87, se supone que hay un agujero negro de masa equivalente a cinco mil millones de soles.
Los astrónomos estaban desconcertados cuando descubrieron los "quasares" (Quasi Stellar Objects) en los confines del Universo.
Estos quasares, radían grandes cantidades de energía, equivalentes al colapso de miles de estrellas.
Actualmente se supone que estos quasares son agujeros negros en los que están desapareciendo estrellas.
Se supone que en el centro de nuestra propia galaxia La Vía Láctea, existe un agujero negro de una masa equivalente a cinco millones de soles o a una milésima del M87, la luminosidad azul brillante, proveniente de la dirección de Sagitario, se cree proviene de él.
Los agujeros negros, explicables por la teoría de la relatividad, cuya fuerza de gravedad es tan grande que la luz no puede escapar de ellos y que deforman el espacio-tiempo a tal grado que en una esfera alrededor de ellos (event horizon) el tiempo se hace cero, volviéndose negativo en su interior, no son la única aberración de este mundo físico que está más allá de nuestra imaginación.
La mayoría de ellos se supone que están girando, lo que produce efectos interesantes, de esto nos volveremos a ocupar cuando trate de explicarles las últimas teorías desarrolladas por Stephen Hawkings.
¡Qué les parece la Ciencia!, ¿No es más fantástica que la ciencia ficción? ¡Y todavía hay cosas aún más fantásticas!

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Última revisión: Domingo, 19 Noviembre 2006.