Qué es un agujero negro, cómo se forma y otras curiosidades

Los agujeros negros son unas de las formaciones más fascinantes y aún por explorar del espacio exterior que han mantenido a los científicos e investigadores al límite desde que fueron descubiertos. A continuación te explicamos qué es un agujero negro y cómo se forma.

¿Qué es un agujero negro?

Para definir qué es un agujero negro, en pocas palabras podríamos decir que es una región del espacio exterior donde nada, ni siquiera la luz, puede escapar a su atracción gravitacional. Es una zona en el espacio-tiempo donde la gravedad es muy fuerte y no permite entrar a las partículas más pequeñas, radiaciones electromagnéticas y objetos espaciales como cometas y planetas.

Debido a que nada puede salir de estos espacios, no son visibles para las personas, por lo que se les conoce como agujeros negros. Se utilizan telescopios espaciales con herramientas especiales para identificarlos.

La teoría de la relatividad general, que fue publicada por Albert Einstein en 1915 y que describe la gravitación en la física moderna, predice que una masa suficientemente compacta puede deformar el espacio-tiempo que luego se convierte en un agujero negro. El límite del agujero negro después del cual nada puede escapar de su atracción gravitacional se llama horizonte de eventos o de sucesos.

Según la teoría general de la relatividad, los agujeros negros no tienen características detectables a pesar de que pueden tener un impacto enorme en los objetos que los rodean. Los agujeros negros de masa estelar tienen temperaturas del orden de mil millonésimas de kelvin, lo que hace que sean imposible de observar.

Historia de la investigación de los agujeros negros

Ahora que ya sabes qué es un agujero negro, pasaremos a hacer un resumen de la historia de la investigación de estas formaciones.

En el siglo XVIII, John Michell y Pierre-Simon Laplace fueron los primeros en considerar los agujeros negros como objetos cuya atracción gravitacional era lo suficientemente fuerte como para no dejar escapar ni siquiera la luz. Más tarde, en 1915, Einstein desarrolló la teoría general de la relatividad y demostró que la gravedad influye en el movimiento de la luz.

Por su parte, Karl Schwarzschild, en 1916, descubrió una solución utilizando la teoría de la relatividad para identificar qué es un agujero negro. Más tarde, en 1958, David Finkelstein lo estudió más a fondo. El descubrimiento de estrellas de neutrones en 1967 despertó un mayor interés en los objetos compactos colapsados ​​gravitacionalmente.

El 11 de febrero de 2016, LIGO Scientific Collaboration (LSC) y Virgo detectaron ondas gravitacionales por primera vez. También representó la primera observación de una fusión de agujeros negros.

En diciembre de 2018, se observaron 11 eventos de ondas gravitacionales que abarcaban 10 agujeros negros fusionados y en abril de 2019, se publicó la primera imagen directa de un agujero negro y sus alrededores. La observación se realizó utilizando el Event Horizon Telescope que en 2017 sirvió para vislumbrar el agujero negro supermasivo ubicado en el centro galáctico de Messier 87.

Curiosidades sobre los agujeros negros

A principios de 2015, investigadores de la Universidad de Pekín descubrieron uno de los agujeros negros más grandes a 12.800 millones de años luz de la Tierra. Esto quiere decir que la luz que rodea al agujero negro comenzó su viaje a la Tierra menos de mil millones de años después del Big Bang.

En la actualidad, los científicos siguen estudiando sobre estas maravillas espaciales, pero ya sabemos algunas curiosidades de los agujeros negros.

¿Cuál es el tamaño de un agujero negro?

Los científicos creen que el agujero negro más pequeño tiene el tamaño de un átomo, pero su masa puede alcanzar el tamaño de una montaña gigante. En nuestra Vía Láctea existen varios agujeros negros estelares que son 20 veces más grande que el sol. Los más grandes se denominan supermasivos y tienen masas de más de 1 millón de soles juntos.

¿Cómo se detectan los agujeros negros?

Los científicos los detectan a través de la fuerte gravedad, que afecta a los objetos circundantes como estrellas y planetas. Los investigadores estudian el comportamiento de las estrellas y otros objetos para averiguar si están cerca de un agujero negro. Además, se emite luz de alta energía cuando un agujero negro y una estrella están muy juntos. Estas luces se pueden identificar utilizando potentes telescopios.

Los agujeros negros fueron estrellas en el pasado

Las estrellas viven mucho tiempo, pero al igual que nosotros, no viven para siempre. Queman lentamente el combustible que las mantiene tan brillantes.

Cuando se agotan, sucede una de tres cosas, principalmente dependiendo de su masa (que es la cantidad de materia que contienen): puede transformarse en una estrella enana blanca, una estrella de neutrones o un agujero negro.

Si la estrella es lo suficientemente grande (como 10 o 15 veces más grande y pesada que el sol), explotará cuando llegue a su fin. La explosión hace que la estrella se derrumbe sobre sí misma, haciéndola mucho más pequeña. Debido a que el tamaño de la estrella se hace más pequeño, pero su masa no, la gravedad que rodea a la estrella se vuelve tan fuerte que absorbe todo a su alrededor, incluida la luz. Así nace un agujero negro.

Hay 3 tipos de agujeros negros

Estos son los tipos de agujeros negros que existen:

• Microagujeros negros: son considerados los más pequeños. Su tamaño abarca desde el de un solo átomo hasta el de una montaña.
• Agujeros negros estelares: estos son los que se encuentran con mayor frecuencia. Son unas 20 veces más grandes que el Sol.
• Agujeros negros supermasivos: el agujero negro descubierto en 2015 entra en esta categoría. Para estar en este grupo, el agujero tiene que ser más de un millón de veces más pesado que el Sol.

No se ven a simple vista

No importa lo mucho que mires al cielo, ¡nunca podrás vislumbrar un agujero negro!

La razón por la que los agujeros negros son tan negros es porque consumen todo lo que los rodea, incluida la luz. Esto es debido a que la atracción gravitacional en su centro es muy fuerte.

Pero sin reflejo, no tenemos nada que pueda detectar el agujero directamente. Por esta razón, los científicos buscan los efectos tradicionales que tiene un agujero negro en su entorno.

Cuando se introduce una estrella en el agujero, se rompe y se distorsiona. A medida que se succiona, los trozos de materia de la estrella se mueven más rápido, crean un calor intenso y arrojan un resplandor de rayos X. Eso es lo que los astrónomos pueden usar para identificar un agujero.

Los agujeros negros ayudan a crear galaxias

Los astrónomos aún no están del todo seguros de qué papel jugaron los agujeros negros en la creación de galaxias. Pero una de las teorías es que una gran estrella explotó, se formó un agujero negro y el resto de la galaxia se creó a su alrededor.

Hay un agujero negro en la vía láctea

¿Sabías que nuestra propia galaxia tiene un agujero negro en el centro conocido como Sagitario A *? De hecho, los científicos creen que hay un agujero negro supermasivo en el centro de casi todas las galaxias.

Debido a que la atracción de un agujero negro es tan fuerte, podría preguntarte si la Tierra está en peligro de ser absorbida por un agujero negro supermasivo. Aún no tienes por qué preocuparte, ya que Sagitario A *, el agujero negro de la Vía Láctea, está a 26.000 años luz de la Tierra.