¿Qué son y cómo se forman los agujeros negros?

La historia del tiempo en la actualidad se sabe que tuvo un comienzo, inicializada básicamente por la teoría del big bang. Esto, como muchos lo saben, consiste en que en el inicio de los tiempos, había una partícula teóricamente de radio cero, que contenía la suficiente energía interna como para explotar y generar todos los componentes químicos o la masa que conocemos hoy en día: el universo. También, como lo han desarrollado varias teorías en el siglo xx, como por ejemplo la de Stephen Hawking, de que el universo está en expansión. Pero, en el universo, suceden millones de ocurrencias extrañas que pueden ser explicadas por la ciencia actual, aunque todavía hay muchísimas propiedades del universo o del espacio que no se pueden detallar teóricamente, que se desconocen por completo. Agujeros negros, agujeros de gusano, viajes en el tiempo, relatividad general, la idea del tiempo absoluto, son algunas de los interrogantes más importantes de la actualidad. Algunos, explicados con detalles, otros simplemente ofrecen teorías o suposiciones dentro de la ciencia. Pero ahora vamos a hablar de los agujeros negros. ¿Qué son y cómo se forman los agujeros negros?


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Las estrellas que se conocen dentro del universo, dentro de cada galaxia, son masas que contienen dos gases principales: helio e hidrógeno, dos de las más importantes sustancias que rodean el universo. Lo que sucede, es que como en el sol (que es nuestra estrella), el hidrógeno se quema para convertirse en helio. Esta reacción nuclear, es la que genera una emisión de calor muy fuerte, llegando a altas temperaturas, y es por ello que las estrellas tienen la cualidad de brillar. Cuando nos sentamos en la oscuridad a ver el cielo, vemos que hay cientos de estrellas visibles a algunos centenares de años-luz. Pero, lo más importante de todo, y a donde queremos llegar, es que esta reacción nuclear genera una presión del gas lo suficientemente grande como para contrarrestar la fuerza de la gravedad de la estrella. ¿Pero la estrella tiene suficiente hidrógeno como para ser transformado en helio? ¿Qué ocurre cuando la fuente de este combustible se acaba? La respuesta es sencilla, hay una determinada cantidad de hidrógeno en cada una de las estrellas. Lo que llama la atención es que contrariamente como se piensa, cuanto mayor hidrógeno tiene una estrella, menos tarda en agotarse, debido a que si tiene mucho de este químico, mas masa posee, y más grande tiene que ser la reacción nuclear para poder contrarrestar la atracción gravitatoria de la estrella.

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Ahora analicemos lo siguiente: ¿qué sucede entonces cuando se acaba el hidrógeno en una estrella? Lo que transcurre es que la temperatura empieza a disminuir y en consecuencia la estrella se enfría paulatinamente, con lo cuál, la gravedad comienza a ser más fuerte que la presión del gas. Esto significa que cada vez la gravedad va comprimiendo más a la estrella. Esto a su vez, lleva a que se produzcan nuevas reacciones debido al calentamiento producido por la compresión de la gravedad, generando elementos más densos, como el oxígeno o el carbón. De todos modos, la presión no es suficiente como para contrarrestar a la gravedad y esta gana la partida. Finalmente, se genera una masa extremadamente densa, sin ningún tipo de luz en su interior, y se origina el denominado agujero negro.

Ahora analicemos lo siguiente: ¿por qué se llama "agujero negro"? Imaginemos nuestro planeta, la tierra, que posee una gravedad de 9,8 metros sobre segundo cuadrado, aproximadamente sobre el nivel del mar. Para que una nave espacial salga al espacio sin ningún tipo de problemas, la velocidad tiene que ser ligeramente superior a esta aceleración de la gravedad, denominada, velocidad de escape. De lo contrario, volverá a caer sobre la tierra. Ahora, considerando la luz que hay en una estrella, si la gravedad es lo suficientemente elevada en la misma, los fotones, aunque viajen a la velocidad de la luz, no tendrán la energía suficiente como para poder salir del agujero negro, con lo cuál, toda la masa negra queda concentrada en el centro de la estrella. Es por ello que los agujeros negros son muy densos, porque puede contener una masa muy elevada en poco espacio. Entonces, se pueden considerar como vacíos negros en el espacio, y son mucho más comunes en las galaxias de lo que se esperaba hace mucho tiempo atrás, ya que es un suceso contiguo de la desaparición de una estrella.





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