Los agujeros negros son los objetos más exóticos e inspiradores del Universo.
Toma la masa de una estrella entera. Comprímalo en un objeto tan compacto que la fuerza de la gravedad desafía la comprensión.
Nada, ni siquiera la luz, puede escapar de la fuerza de gravedad de un agujero negro.
La idea fue concebida por primera vez en el siglo XVIII por el geólogo John Mitchell. Se dio cuenta de que si pudieras comprimir el Sol en varios órdenes de magnitud, tendría una gravedad tan fuerte que tendrías que ir más rápido que la velocidad de la luz para escapar.
Inicialmente, los agujeros negros se consideraban nada más que conceptos matemáticos abstractos; incluso Einsten asumió que en realidad no existían. Pero en 1931, el astrónomo Chandrasekhar calculó que, después de todo, ciertas estrellas de gran masa podrían colapsar en agujeros negros.
Resultaron ser reales y, durante las siguientes décadas, los astrónomos encontraron muchos ejemplos en el Universo.
Las estrellas se mantienen en perfecto equilibrio gracias a dos fuerzas opuestas. Existe la presión hacia adentro de la gravedad, que intenta colapsar la estrella, contrarrestada por la presión hacia afuera de la radiación emitida.
El concepto de este artista ilustra un agujero negro supermasivo con millones a miles de millones de veces la masa de nuestro sol. Los agujeros negros supermasivos son objetos enormemente densos enterrados en el corazón de las galaxias. Crédito de la imagen: NASA / JPL-Caltech
En el núcleo, millones de toneladas de hidrógeno se convierten en helio cada segundo, liberando radiación gamma. Este proceso de fusión es una reacción exotérmica, lo que significa que libera más energía de la que requiere.A medida que la estrella consume lo último de su hidrógeno, cambia a las reservas de helio que ha acumulado. Una vez que se agota el helio, se convierte en carbono y luego en oxígeno.
Dado que la estrella continúa bombeando radiación, equilibra las fuerzas gravitacionales que intentan comprimirla.
Las estrellas con la masa de nuestro Sol prácticamente se detienen allí. No son lo suficientemente masivas para continuar la reacción de fusión, más allá del oxígeno, se convierten en una enana blanca y se enfrían.
Pero para las estrellas con aproximadamente 5 veces la masa de nuestro Sol, el proceso de fusión continúa más arriba en la tabla periódica hasta el silicio, el aluminio, el potasio, etc., hasta llegar al hierro.
No se puede producir energía fusionando átomos de hierro. Es el equivalente estelar de la ceniza.
Y así, en una fracción de segundo, la radiación de la estrella se apaga. Sin esa presión exterior de la radiación, la gravedad gana y la estrella implosiona. La masa de una estrella entera se colapsa en un volumen de espacio cada vez más pequeño.
La velocidad que necesitarías para escapar de la estrella aumenta, hasta que ni siquiera la luz va lo suficientemente rápido para escapar.
Y así es como se forma un agujero negro.
Bueno, esa es la forma principal.
También se pueden formar agujeros negros cuando los objetos densos, como las estrellas de neutrones, chocan entre sí.
Y luego están los agujeros negros supermasivos en el corazón de cada galaxia. Y para ser honesto, los astrónomos aún no saben cómo se formaron esos monstruos.
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