Los 30 misterios de la Astronomía (4 de 5)

18.- ¿Qué son los agujeros negros? ¿Cómo se forman?

Son objetos muy prevalentes en el universo y tan densos que nada escapa de su atracción gravitacional. Por lo general se forman cuando una estrella se convierte en supernova: su núcleo explota y no existe una fuerza conocida que pueda detener la inmensa gravedad que se cierne sobre él. Se cree que casi todas las galaxias contienen agujeros negros en su centro, millones y miles de millones más masivos que nuestro sol. Algunos de ellos son los objetos más violentos y energéticos del universo: al absorber estrellas, polvo y gases, estos agujeros negros disparan jets de radio y emiten puntos de luz sumamente intensos llamados cuásares ("fuentes de radio casi estelares"). Otros, con frecuencia los más viejos (como el que yace en el centro de la Vía Láctea), son tragones más calmados. No podemos observar directamente a los agujeros negros, pero sí vemos el efecto que producen sobre el material que los rodea.

19.- ¿Mueren los agujeros negros? ¿Se evaporan?

Las investigaciones de expertos como Stephen Hawking parecen indicar que los agujeros negros no capturan la materia por siempre, sino que a veces hay “goteos” lentos, en forma de una energía llamada radiación de Hawking. Eso significa que es posible que no tengan una vida eterna. Los agujeros se van achicando y sucede que la tasa de radiación aumenta a medida que la masa de agujero disminuye, de tal manera que el objeto irradia más intensamente a medida que se va desvaneciendo. Pero nadie está seguro de lo que sucede durante las últimas etapas de la evaporación de un agujero negro. Algunos astrónomos piensan que permanece un diminuto remanente. En general, el concepto de la evaporación de agujeros negros sigue siendo más bien especulativo.

20.- ¿Qué pasa cuando chocan dos agujeros negros?

Cuando dos galaxias se unen, sus agujeros negros supermasivos (miles de millones el tamaño del sol) eventualmente tienen que interactuar, ya sea en un violento impacto directo o acercándose hacia el centro hasta tocarse uno con otro. Y es ahí donde las cosas se ponen interesantes. En vez de acercase de buena manera, las fuerzas de ambos monstruos son tan extremas que uno de ellos es pateado fuera de la galaxia recién unida a una velocidad tan tremenda que nunca puede regresar. Por su parte, el agujero que da la patada recibe una enorme cantidad de energía, que inyecta en el disco de gas y polvo que lo rodea. Y entonces este disco emite un suave resplandor de rayos X que dura miles de años. El choque de dos agujeros negros es un evento rarísimo.

21.- ¿Qué es un agujero blanco?

Las ecuaciones de la relatividad general tienen una interesante propiedad matemática: son simétricas en el tiempo. Eso significa que uno puede tomar cualquier solución a las ecuaciones e imaginar que el tiempo fluye a la inversa, en lugar de hacia delante, y obtendrá otro grupo de soluciones a las ecuaciones, igualmente válidas. Aplicando esta regla a la solución matemática que describe a los agujeros negros, se obtiene un agujero blanco. Puesto que un agujero negro es una región del espacio de la cual nada puede escapar, la versión opuesta es una región del espacio hacia la cual no puede caer nada. De hecho, así como un agujero negro sólo puede tragarse las cosas, un agujero blanco sólo las puede escupir. Los agujeros blancos son una solución matemática perfectamente válida a las ecuaciones de la relatividad general. Pero eso no significa que realmente exista uno en la naturaleza.

22.- ¿Existe el Bosón de Higgs y tiene los secretos del Universo?

Durante más de dos décadas los científicos han estado buscando una de las cosas más elusivas en el universo, el bosón de Higgs, aquella partícula que le confiere la masa a todas las cosas del cosmos. Es una partícula teorizada, pero nunca vista. El bosón de Higgs es famoso por ser la única partícula predicha por el Modelo Estándar de la Física que permanece no detectada. En teoría, todas las demás partículas en este universo obtienen su masa al interactuar con el campo creado por los bosones de Higgs. Si el Higgs es descubierto, el modelo estándar puede anunciar que es la teoría que lo unifica todo, exceptuando a la gravedad.

23.- ¿Tienen los protones una vida finita?

Las Grandes Teorías Unificadas de la física de partículas predicen que el protón tiene una vida finita. La física de cómo un protón se desintegra espontáneamente está estrechamente relacionada con la física de la Gran Explosión, y con la diferencia entre la cantidad de materia y antimateria existente en el universo. El descubrimiento de esta desintegración espontánea del protón sería uno de los más fundamentales de la física y la cosmología. Su respuesta podría llegar con un gran detector internacional subterráneo que Europa intenta diseñar.


(Continuará)


Fuente: Muy Interesante
Textos: Ángela Posada-Swafford
Diseño e infografías: Patricia Vicente/Ciencia Digital
Vídeos e imágenes: NASA/ESA

Quantum opina:

Este trabajo fue realizado por el equipo de investigación de la revista digital "Muy Interesante" (versión española), el cual esta conformado por: Ángela Posada-Swafford y Patricia Vicente. Debido a lo extenso del informe estaremos presentándolo a ustedes en 5 entregas sucesivas.

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