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Índice de temas:
- – Agujeros negros y agujeros de gusano Introducción
- – Estrellas, Supernovas y Estrellas de Neutrones
- – Creación de Agujeros Negros
- – Teoría de los Agujeros Negros & Radiación Hawking
- – Horizonte de Sucesos y Disco de Acreción
- – Singularidades
- – Agujeros de gusano
- – Conclusión
La masa de un agujero negro se concentra en un único punto en lo más profundo de su corazón, y claramente no se puede ver. El «agujero» que puede, en principio, verse (aunque nadie ha visto nunca un agujero negro directamente) es la región del espacio alrededor de la singularidad donde la gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, lo más rápido del universo, puede escapar, y donde la dilatación del tiempo se vuelve casi infinita.
Un agujero negro está, por tanto, limitado por una superficie o borde bien definido conocido como «horizonte de sucesos», dentro del cual nada puede verse y nada puede escapar, porque la velocidad de escape necesaria sería igual o superior a la velocidad de la luz (una imposibilidad física). El horizonte de sucesos actúa como una especie de membrana unidireccional, similar al «punto de no retorno» que experimenta un barco cuando se acerca a un remolino y llega al punto en el que ya no es posible navegar contra la corriente. O, para verlo de otra manera, dentro del horizonte de sucesos, el propio espacio está cayendo en el agujero negro a una velocidad teórica superior a la de la luz.
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Orizonte de sucesos, disco de acreción y chorros de rayos gamma de un agujero negro
(Fuente: Enciclopedia de la Ciencia en Internet: http://www.daviddarling.info/
Enciclopedia/E/event_horizon.html – Crédito & ©: Astronomía / Roen Kelly)
El horizonte de sucesos de un agujero negro procedente de la explosión de una estrella con una masa varias veces superior a la de nuestro Sol, tendría quizás unos pocos kilómetros de diámetro. Sin embargo, podría crecer con el tiempo al tragar polvo, planetas, estrellas e incluso otros agujeros negros. El agujero negro del centro de la Vía Láctea, por ejemplo, se estima que tiene una masa equivalente a la de unos 2.500.000 soles y un horizonte de sucesos de muchos millones de kilómetros de diámetro.
El material, como el gas, el polvo y otros restos estelares que se han acercado a un agujero negro pero no han caído del todo en él, forma una banda aplanada de materia giratoria alrededor del horizonte de sucesos llamada disco de acreción (o disco). Aunque nadie ha visto nunca un agujero negro, ni siquiera su horizonte de sucesos, este disco de acreción puede verse, porque las partículas giratorias son aceleradas a enormes velocidades por la enorme gravedad del agujero negro, liberando calor y potentes rayos X y gamma hacia el universo al chocar unas con otras.
Estos discos de acreción también se conocen como cuásares (fuentes de radio cuasi estelares). Los cuásares son los cuerpos más antiguos que se conocen en el universo y (con la excepción de las explosiones de rayos gamma) los objetos más distantes que podemos ver, además de ser los más brillantes y masivos, superando a billones de estrellas. Un cuásar es, por tanto, un halo brillante de materia que rodea y es atraído por un agujero negro en rotación, alimentándolo con materia. Un cuásar se atenúa hasta convertirse en un agujero negro normal cuando no queda materia a su alrededor para alimentarse.
Un agujero negro no giratorio sería precisamente esférico. Sin embargo, un agujero negro en rotación (creado a partir del colapso de una estrella en rotación) se abulta en su ecuador debido a la fuerza centrípeta. Además, un agujero negro en rotación está rodeado por una región del espacio-tiempo en la que es imposible quedarse quieto, llamada ergosfera. Esto se debe a un proceso conocido como frame-dragging, por el que cualquier masa en rotación tenderá a «arrastrar» ligeramente el espacio-tiempo que la rodea inmediatamente. De hecho, el espacio-tiempo en la ergosfera es técnicamente arrastrado más rápido que la velocidad de la luz (en relación con otras regiones del espacio-tiempo que lo rodean). Puede ser posible que los objetos de la ergosfera escapen de la órbita del agujero negro pero, una vez dentro de la ergosfera, no pueden permanecer inmóviles.
También debido a la extrema gravedad alrededor de un agujero negro, un objeto en su campo gravitatorio experimenta una ralentización del tiempo, conocida como dilatación del tiempo gravitatorio, en relación con los observadores que están fuera del campo. Desde el punto de vista de un observador lejano, un objeto que cae en un agujero negro parece ralentizarse y desvanecerse, acercándose al horizonte de sucesos pero sin llegar nunca a él. Finalmente, en un punto justo antes de alcanzar el horizonte de sucesos, se vuelve tan tenue que ya no puede verse (todo ello debido al efecto de dilatación del tiempo).
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