jueves, noviembre 05, 2015

Enigmas y misterios acerca de los agujeros negros

Prepárate para empezar un viaje por los enigmas y misterios que guarda un agujero negro, algo que hasta ahora solo las grandes mentes de nuestro planeta pueden teorizar. 

En términos matemáticos, cualquier cosa podría transformarse en un agujero negro si la comprimieras en un espacio lo suficientemente pequeño. 

Tú, yo, el móvil, todo en el universo tiene lo que se conoce como un "radio de Schwarzchild": una cantidad de espacio muy pequeña que, si colapsaras toda la masa de un objeto dentro, su densidad sería tan grande que su atracción gravitacional sería tan grande que ni la luz escaparía de él. Serias un agujero negro

Si comprimieras el Monte Everest en algo más pequeño que un nanómetro, tendrías un agujero negro. Y si comprimieras toda la Tierra al tamaño de un cacahuate, tendrías un agujero negro. 

agujero negro super masivo


Por suerte, no hay una forma conocida de comprimir el Everest ni la Tierra de esa forma. 

Pero una estrella muchas veces más grande que nuestro sol, tiene un radio de Schwartzchild mucho mayor, y cuando se queda sin combustible y ya no puede mantenerse lo suficientemente caliente, colapsa en un único punto infinitesimalmente pequeño: una "singularidad". 

Su densidad será infinita y, por ello, su atracción gravitacional será tan fuerte que nada podrá escapar, ni siquiera la luz. 

Pero, suficiente con cómo se forma un agujero negro: ¿Como seria encontrarse en uno?.
Primera pregunta: ¿Cómo se vería desde el exterior? Los campos gravitacionales curvan el espacio y el tiempo.

Las estrellas ubicadas detrás del sol parecerían estar en ubicaciones algo diferentes desde la Tierra, porque el campo gravitacional del Sol curva la luz proveniente de esas estrellas.

Cuando se trata de los campos gravitacionales de objetos más grandes, como galaxias completas, el efecto de un agujero negro, es incluso más loco. 

enigmas de agujeros negros


La luz de los objetos detrás de ellos se distorsiona mucho, lo que produce manchas y borrones. Esto se conoce como "lenticulación gravitacional".  

En aras de la simplicidad, vayamos a un agujero negro simple, uno que no tenga una carga y no se esté moviendo. Y que, además, no esté succionando un montón de materia, sino que simplemente esté allí. 

Al acercarnos, la distorsión del cielo aumenta cada vez más. Una parte cada vez mayor de nuestro campo visual que mirara el interior del agujero negro se llenaría de oscuridad.

En este punto, donde la mitad de nuestro campo visual fue engullido por la oscuridad, alcanzamos la "Esfera del fotón". 

En este punto, la luz no necesariamente será succionada en el agujero negro, pero tampoco necesariamente saldrá de él. En su lugar, en este punto mágico en el espacio, la luz, los fotones, pueden realmente orbitar el agujero negro. 

Un campo gravitacional no solo comba el espacio, también comba el tiempo. Ahora, por muy intenso que sea aquí en la Tierra, nunca tendremos que preocuparnos de eso. Pero cerca de un agujero negro, la gravedad sería tan fuerte que un observador sentado, mirándote saltar en el agujero, vería algo bastante extraño. 

No te vería ser succionado rápidamente, en lugar de eso, te vería acercarte cada vez más lentamente, hasta que alcanzaras un punto conocido como el horizonte de sucesos.

Este es un punto en el espacio que una vez que se atraviesa, no hay vuelta atrás. Es en este punto que la luz ya no puede escapar. Así, para una persona que te mirara caer en el agujero, ese sería el término de tu viaje.


Parecería casi como si te hubieras congelado en el espacio, la luz que tu cuerpo emite sería cada vez más rojiza hasta perderte en la nada. 


Nunca te verían cruzar el horizonte de sucesos. 


Pero para ti, por supuesto, todo parecería perfecto. Seguirías a través de ese horizonte hasta tu ahora inevitable muerte. 

A medida que siguieras acercándote a la singularidad del agujero negro, tu visión de todo el universo se comprimiría en un punto cada vez más pequeño en el espacio detrás de ti.

Si el agujero negro en el que estamos saltando fuera lo suficientemente grande, las cosas podrían ser cómodas en el horizonte de sucesos. Sabemos que nunca escaparemos y que nuestras vidas están casi acabadas, pero podría llevarnos horas alcanzar realmente un punto en que el proceso comenzara a ser doloroso.


¿Por qué dolería? Bueno, mientras más te aproximas a la singularidad, más importante es la diferencia en la atracción gravitacional en el espacio. Por lo que las partes de tu cuerpo que estén más cerca de la singularidad serán atraídas con más fuerza que las que están más lejos y todo tu cuerpo se estirará hacia la singularidad. 


El efecto sería tan increíble, que los científicos generalmente no lo llaman estiramiento, sino "espaguetificación".

Una vez que alcances este punto, sería tu muerte. Tus moléculas se estirarían hasta romperse violentamente, y cuando lleguen a la singularidad, bueno, no sabemos en realidad qué sucedería. Quizá desaparecerían completamente y violarían todas las leyes de la física o, quizá, volverían a aparecer en algún lugar del universo. 


ciencia de agujeros negros


Se cree que un agujero negro en movimiento o que gira podría crear, en efecto, lo que se conoce como un "agujero de gusano", una forma de tránsito a través del espacio más rápida que la luz. No de una forma que viole las leyes de la ciencia, sino de una que aproveche las dimensiones del universo. 
imagen agujero gusano ciencia


Afortunadamente, tenemos una forma posible de analizar los agujeros negros aquí en la Tierra. Ingresemos en el "Agujero mudo". 


Así como un agujero negro no permite que la luz escape, un agujero mudo es un agujero negro acústico. No permitirá que el sonido escape. No tiene que ser tan poderoso, y los científicos han podido crear agujeros mudos en laboratorios a través de fluidos especiales que viajan a la velocidad del sonido.


Aún se necesita realizar muchos avances en el mundo de los agujeros negros acústicos, pero podemos obtener una cantidad sorprendente de información acerca de cómo funcionan los agujeros negros mediante el análisis de cómo se trata el sonido en un agujero mudo. 


Ahora, acá hay otra buena pregunta: ¿Cómo sería viajar a la velocidad de la luz, digamos, hacia el Sol? Bien, sorprendentemente, no verías el sol de inmediato correr hacia ti.
No, De hecho, inicialmente, parecería que el sol se alejaría de ti.


¿Por qué? Porque el tamaño de tu campo visual aumentaría enormemente. Podrías ver cosas que están casi detrás de ti. 

Te explicamos el motivo: Mientras estás sentado allí, sin moverte aún, mirando al sol, hay luz que proviene de las cosas que están detrás de ti. Pero si viajas a la velocidad de la luz, entonces alcanzarás esa luz que proviene de las cosas que están detrás de ti. Cuando alcances la velocidad de la luz, tu campo visual se expandirá así, concentrándose en lo que esté en el medio. 

Pero ¿dónde te encuentras en el universo? ¿Dónde está el centro del universo? Bien, esto podría sonar loco, pero está en todas partes. Esto se conoce como el "Principio cosmológico". No importa dónde estés en el universo, todo lo demás parecerá alejarse de ti, expandirse a la misma velocidad.

El universo se expande, pero no como un globo que se agranda con todas las personas dentro de él. En lugar de eso, es como si fuéramos la superficie de un globo. Si colocaras un montón de puntos en un globo y, luego, lo inflaras, todos los puntos se separarían unos de otros a la misma velocidad. Y en la superficie del globo, no hay un centro.


Por último, ¿qué sucedería si nuestro universo midiera un gúgolplex? Nada es tan grande.
Pero si fuese así, sería tan voluminoso que, estadísticamente, sería casi imposible que no existiera una copia exacta de tu persona en algún lugar del universo.

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