Agujeros Negros, Las Censuras Cósmicas

Si preguntas a alguien ¿qué es la Gravedad? Seguro te dirá que es atracción e incluso alguno te diría que es una fuerza. Bien, esa es la idea general que se tiene, pero es errónea. Es cierto que la Gravedad era considerada una fuerza puesto que domina toda la materia, pero desde que Einstein definió el concepto de Gravedad, explicando al mundo lo que era el entramado Espacio/Tiempo y las consecuencias de la materia en él, todo cambió.

Ahora sabemos que el entramado del espacio es “liso”. A pesar de ser de 3 dimensiones, vayas a dónde vayas siempre es “llano”, sin grumos, sin imperfecciones, excepto donde hay materia. Lo que hace la materia es “hundir” el espacio como si de un colchón de goma se tratara. Ese entramado liso es maleable, elástico, deformable, y la materia “pesa”.

La Gravedad pues, no es una fuerza de atracción, sino el espacio “hundido” por el peso de un planeta o de una estrella. Si otro planeta, luna o satélite, se acerca lo suficiente a esa estrella, quedará, como una bola en una ruleta, “atrapado” en un espacio inclinado. Lo único que le impide caer del todo hacia la estrella es la velocidad de rotación del propio satélite que lo mantiene en órbita. Si su velocidad es suficiente y constante, quedará en órbita permanente como la Tierra alrededor del Sol.

 

Einstein decía que gracias a que el espacio es Euclídeo (liso, llano), la luz tiene una velocidad constante y es la máxima a la que se puede viajar por él (299.792 km/s) ya que la luz no tiene masa y por tanto, no pesa. Así que toda su teoría de la Relatividad se basaba en esto precisamente.

Formación de un Agujero Negro

Imagina una estrella varias veces más grande que nuestro Sol (al tamaño mínimo que ha de tener una estrella para ser candidata a Agujero Negro se le llama Límite de Chandrasekhar). Durante unos cuantos millones de años va quemando su combustible, primero Hidrógeno, después Helio cuando éste se le agota, y así hasta que se queda sin combustible que quemar (durante ese periodo la reacción de la combustión hace que las capas exteriores de la estrella tiendan a expandirse hacia afuera, mientras que el núcleo hace el efecto contrario intentando comprimirse bajo su propio peso).

Finalmente sólo consta de ese núcleo principalmente de hierro, muy denso, y algunas capas externas de gas muy livianas. Y en ese momento explota en una Supernova liberando las capas externas mientras el núcleo se va comprimiendo por su propio peso. Si la estrella original era lo suficientemente grande, su gran masa hará que siga comprimiéndose sobre sí misma hasta que toda ella ocupe un punto minúsculo pero conservando el mismo peso y mayor densidad que antes, lo cual hundirá tanto el espacio que se formará un Agujero Negro. A ese punto minúsculo donde la materia se concentra se le llama Singularidad, ya que tiene la densidad de varias masas solares comprimidas en un punto.

¿Y por qué negro y no verde?

Todos hemos oído que la gravedad de un Agujero Negro es tan alta que ni la luz puede escapar de él. Pero ¿qué significa eso realmente? Ahora que ya sabemos que la Gravedad no es más que el espacio inclinado, podemos deducir que la inclinación que produce un Agujero Negro es tan pronunciada, que la velocidad máxima que alcanza la luz no es suficiente para remontarlo y escapar. Es como si quisiéramos lanzar al espacio al Transbordador Atlantis con un tirachinas, no sería suficiente para hacerle remontar el espacio inclinado alrededor de la Tierra. Necesita más velocidad de escape. Y si la luz no puede remontarlo, nosotros desde fuera no podemos verla, por eso es negro.

¿Es cierto que nada puede escapar a un Agujero Negro?

No. No es cierto. Sí hay algo que escapa. En realidad son dos los fenómenos que permiten que algo escape. Uno se llama Radiación Hawking porque fue precisamente Stephen Hawking en 1976 el que la dedujo. La Radiación Hawking se forma en el Horizonte de Sucesos y consiste básicamente en que la materia en ese punto se desintegra en pares de partículas, una positiva y otra negativa, que orbitan entre sí mientras van cayendo en su interior. Pero a veces una de las partículas es absorvida por el agujero y separada de su compañera, lo que impulsa a la otra a salir despedida antes de ser tragada, se podría decir que el Agujero Negro se evapora lentamente debido a ella.

“Un Agujero Negro al igual que cualquier otro astro, tiene un perímetro que delimita el lugar donde se empieza a inclinar el espacio a su alrededor, es su punto de influencia, el límite para poder acercarte a él sin quedar atrapado. Un paso más y ya no habrá vuelta atrás. A ese punto sin retorno se le llama Horizonte de Sucesos”.

Pero además de la Radiación Hawking hay otra radiación muchísimo más importante formada por auténtica materia expulsada de su mismo centro. Cuando un Agujero negro súper masivo como los que hay en el centro de las Galaxias se alimenta de forma continuada de las estrellas que lo orbitan, su temperatura y velocidad de rotación son tan elevadas, que forma alrededor de su núcleo un súper campo magnético que repele una parte de lo que traga, expulsándola en forma de chorros de materia y rayos gamma.

Algunos de esos Agujeros Negros emiten un chorro miles de veces más grande que el diámetro de la propia Galaxia en la que habitan.

“El Agujero Negro del centro de nuestra Galaxia recibe el nombre de Sagitarius A, ya que para poder verlo tendríamos que mirar hacia la constelación de Sagitario”

Esta sería una forma de detectarlos gracias a esos chorros que emiten, pero hay otra forma indirecta de saber que están ahí. Cuando un Agujero Negro se aproxima a una estrella y empieza a engullirla, los dos colosos, tanto la estrella viva como la estrella muerta (el agujero) comienzan a orbitar entre sí al mismo tiempo que el Agujero va absorbiendo la materia de la estrella en un Disco de Acreción. A nuestros ojos veríamos una estrella que orbita alrededor de algo que no se ve, pero el movimiento de la estrella formando una órbita, lo delata. Es el caso del sistema binario CygnusX1 formado por una Gigante azul y algo que no vemos. Se cree que eso que no vemos era su compañera binaria una estrella Súper Gigante roja que explotó en Supernova convirtiéndose en un Agujero Negro muy masivo, y que ahora se está comiendo a su compañera.

En esta representación se puede ver cómo creen los Astrofísicos que tuvo lugar el proceso y cómo terminará con la explosión en Supernova de la Gigante azul, cuyo destino final será otro Agujero Negro.

 

 
En 1969 Roger Penrose conjeturó la hipótesis de Censura Cósmica. Esta propone (de forma informal y con buen humor), que el Universo nos protege de la inherente impredictibilidad de las Singularidades (como los Agujeros Negros), ocultándolos de la vista con un Horizonte de Sucesos.