¿Se ha vuelto a comprobar la existencia de agujeros negros?
El llamado "agujero negro" es un cuerpo celeste cuyo campo gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar.
Según la relatividad general, los campos gravitacionales curvan el espacio-tiempo. Cuando una estrella es grande, su campo gravitacional tiene poco impacto en el espacio-tiempo, y la luz emitida desde un determinado punto de la superficie de la estrella puede emitirse en línea recta en cualquier dirección. Cuanto menor sea el radio de la estrella, mayor será el efecto de curvatura en el espacio-tiempo circundante, y la luz emitida en ciertos ángulos regresará a la superficie de la estrella a lo largo del espacio curvo.
Cuando el radio de la estrella es pequeño hasta un valor específico (llamado "radio de Schwarzschild" en astronomía), incluso la luz emitida desde el plano vertical es capturada. En este punto, la estrella se convierte en un agujero negro. Decir que es "negro" significa que es como un pozo sin fondo en el universo. Una vez que se deja caer cualquier sustancia, parece imposible escapar. De hecho, los agujeros negros son realmente "invisibles", de lo que hablaremos más adelante.
Entonces, ¿cómo se forman los agujeros negros? De hecho, al igual que las enanas blancas y las estrellas de neutrones, es probable que los agujeros negros evolucionen a partir de estrellas.
Hemos introducido en detalle el proceso de formación de enanas blancas y estrellas de neutrones. A medida que una estrella envejece, sus reacciones termonucleares han agotado el combustible (hidrógeno) del centro y la energía generada en el centro se está agotando. De esta manera ya no es lo suficientemente fuerte para soportar el enorme peso de la maleta. Por lo tanto, bajo la fuerte presión de la capa exterior, el núcleo comienza a colapsar hasta que finalmente se forma una estrella pequeña y densa, que es capaz de equilibrar la presión nuevamente.
Las estrellas con masas más pequeñas evolucionan principalmente hacia enanas blancas, mientras que las estrellas con masas más grandes pueden formar estrellas de neutrones. Según los cálculos de los científicos, la masa total de una estrella de neutrones no puede ser superior a tres veces la masa del sol. Si excede este valor, no habrá fuerza para competir con su propia gravedad y se producirá otro gran colapso.
Esta vez, según especulan los científicos, la materia marchará inexorablemente hacia el punto central hasta convertirse en un “punto” con volumen cero y densidad infinita. Y cuando su radio se reduce hasta cierto punto (radio de Schwarzschild), como mencionamos anteriormente, la enorme gravedad impide incluso la emisión de luz, cortando así todas las conexiones entre la estrella y el mundo exterior: así nació un "agujero negro".
En comparación con otros cuerpos celestes, los agujeros negros son demasiado especiales. Por ejemplo, los agujeros negros son invisibles y no pueden observarse directamente. Incluso los científicos sólo pueden hacer varias conjeturas sobre su estructura interna. Entonces, ¿cómo se esconden los agujeros negros? La respuesta es: espacio curvo. Como todos sabemos, la luz viaja en línea recta. Esto es sentido común básico. Pero según la teoría general de la relatividad, el espacio se curvará bajo la influencia del campo gravitacional. En este momento, aunque la luz todavía viaja a lo largo de la distancia más corta entre dos puntos cualesquiera, no es una línea recta, sino una curva. En sentido figurado, parece que la luz debería viajar en línea recta, pero la fuerte gravedad la aleja de su dirección original.
En la Tierra, esta curvatura es pequeña porque el campo gravitacional es pequeño. Alrededor de un agujero negro, esta deformación espacial es muy grande. De esta manera, incluso si la luz emitida por la estrella es bloqueada por el agujero negro, aunque parte de ella caerá en el agujero negro y desaparecerá, la otra parte de la luz evitará el agujero negro en el espacio curvo y alcanzará el tierra. Así podemos observar fácilmente el cielo estrellado detrás del agujero negro como si el agujero negro no existiera. Ésta es la invisibilidad de los agujeros negros.
Lo que es aún más interesante es que algunas estrellas no sólo envían energía luminosa directamente a la Tierra, sino que también envían luz en otras direcciones. Esta luz puede ser refractada por la fuerte gravedad de los agujeros negros cercanos y llegar a la Tierra. . De esta forma, no sólo podremos ver la “cara” de la estrella, sino también su costado e incluso su espalda!
Los "agujeros negros" son sin duda una de las teorías astronómicas más desafiantes y apasionantes de este siglo. Muchos científicos están trabajando arduamente para desentrañar su misterio y constantemente se proponen nuevas teorías. Sin embargo, estos últimos resultados de la astrofísica contemporánea no se pueden explicar aquí claramente en pocas palabras. Los amigos interesados pueden consultar los trabajos especiales.