¿Qué es un agujero negro?

Concebidos inicialmente como objetos meramente teóricos, hoy sabemos de la real existencia de agujeros negros gracias a los modernos observatorios astronómicos.

En un comienzo, fruto de estimaciones físico-matemáticas, innumerables científicos de renombre exponían la existencia, a lo menos teórica, de una estructura resultante del colapso de objetos masivos, profundamente afectados por la gravedad. Posteriormente, avances científicos y experimentales llevaron a su descubrimiento.

Por algún tiempo, fueron denominados “estrella en colapso gravitatorio completo” y solo a partir de 1969, se acuñó el término “agujero negro“, durante una reunión de cosmólogos en Nueva York.

Pero,  entender verdaderamente que es un agujero negro no es fácil, requiere a lo menos comprender que fuerza y estructuras participan en su formación.

Primero hablemos de la fuerza de gravedad

Descrita formalmente por Isaac Newton en el siglo XVII, la gravedad se expresa como un fenómeno por el cual todos los objetos con masa se atraen entre si. A mayor masa de los objetos, mayor será la fuerza de atracción. Sin embargo, en la medida que se distancien, esta fuerza ira disminuyendo y por el contrario, aumentara si se acercan.

Agujero negro

Foto: Agencias

Simulación del efecto de la masa sobre el espacio-tiempo

Actualmente, la gravedad es conceptualizada como una ilusión, algo demostrado a principios del siglo XX por Albert Einstein. Para Einstein, la gravedad  es un efecto de la geometría resultante de la deformación del espacio-tiempo en nuestro entorno.

Un ejemplo simple

Imaginemos una tela extendida y tensada, sostenida por sus bordes (como una cama elástica) y depositemos sobre ella, en su centro, una liviana pelota de plástico. Veremos de inmediato que la pelota deforma levemente la tela, hundiéndola. Luego, cambiemos de pelota y depositemos en su reemplazo una esfera del mismo tamaño, pero muy pesada (de metal), evidentemente que la tela se hunde mucho más, es decir, hay una mayor deformación. Asumamos que la tela representa el espacio-tiempo (el escenario del Universo) y que las pelotas son en realidad estrellas. Entonces, hemos visto que una estrella más masiva y densa, genera una mayor deformación de su entorno.

Si un objeto más liviano que la esfera de metal, se acerca a la pendiente generada por la deformación de la tela, lógicamente tiende a precipitarse hacia el centro de la deformación (hacia la esfera metálica), esto es interpretado  como una fuerza de atracción que llamamos gravedad.

Ahora veamos como se forma un agujero negro

Imaginemos la misma tela anterior, en la misma condición. Tomaremos la esfera de metal, asumiendo que el diámetro de la esfera es de unos 30 centímetros. Ahora, vamos a comprimir la esfera hasta un diámetro de un centímetro, pero su masa sigue siendo la misma, por ello, su densidad será muy superior. Pongamos la pequeña esfera sobre la tela y veremos que esta se deforma mucho más, generando pendientes mayores en torno a la pequeña bola de metal (un verdadero embudo o cono de helado).

Pues bien, en palabras simples, un agujero negro es el resultado de una estrella muy masiva que ha muerto. La estrella ha colapsado sobre si misma, compactándose sobre su núcleo, de tal manera, que el mismo se compacta  y se vuelve un punto casi infinitamente pequeño e infinitamente denso, al que denominamos singularidad, y por tanto, este deforma de manera colosal el espacio tiempo en su entorno (simulación).

La curvatura del espacio-tiempo (el agujero negro), posee una frontera, esta es denominada “horizonte de sucesos”. Al interior de esta frontera, la gravedad es capaz de capturar toda  partícula material, un auténtico pozo del que no pueden escapar ni siquiera los fotones de luz.

Se presume la existencia de distintos tipos de agujeros negros, dependiendo de su masa. Estos pueden ser: agujeros negros supermasivos, agujeros negros de masa estelar, micro agujeros negros.

Actualmente, Los astrónomos han descubierto y clasificado objetos que pueden ser explicados como agujeros negros. Si bien, son  objetos que no podemos ver, ejercen una fuerte influencia en las estrellas, el gas y el espacio circundante y por tanto son detectados por los efectos en los objetos de su entorno.

Mediante el uso de sistemas especiales, se ha verificado en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, la existencia de un invisible agujero negro supermasivo denominado Sagittarius A.

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