sábado, 17 de noviembre del 2018 Fecha
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Noticias que no dejan de sorprender

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Agujeros negros    ~    Comentarios Comments (0)

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Nuestro contertulio y amigo Kike, en uno de sus comentarios nos viene a comunicar la noticia que ha dado algún medio sobre un hecho insólito: “Un científico dice haber demostrado que dentro de los agujeros negros se forman grandes cantidades de estrellas”. La Incredulidad fue lo primero que sentí cuando leí tal cosa.

Representación gráfica del agujero negro GRO J1655-40, en el Sistema Solar

Si pensamos un poco en el interior de los agujeros negros, encontramos un lugar en el que, los físicos, han machacado sus sesos luchando con las ecuaciones de einstein de la  Relatividad General, para buscar el secreto mejor guardado del Universo, ya que, nada que haya entrado en uno de estos exóticos objetos ha podido nunca salir para contarnos lo que allí pueda existir. Unos creen que podríamos encontrar un camino hacia otro universo y, lo más probable es que encontremos una singularidad con gravedad de marea infinita. Es decir, el fin del espacio y del tiempo, el nacimiento de la espuma cuántica.

Resultado de imagen de Espuma cuántica

“Recientemente, a partir de la observación del comportamiento de los fotones procedentes de los rayos cósmicos, se han obtenido límites para la granularidad del espacio-tiempo, y se ha encontrado que en escalas en las que ya deberían observarse trazas de la espuma cuántica, éste se muestra completamente suave. A la espera de más resultados de este tipo, pues aún son preliminares, surgen preguntas apasionantes. ¿De confirmarse la suavidad del espacio-tiempo implicaría que la mecánica cuántica no se aplica a los campos gravitatorios? ¿Es la escala de Planck inadecuada para resolver la espuma cuántica, y por qué es así, pues la deducción se basa en principios fundamentales bien establecidos? ¿Qué falla entonces en nuestros modelos?

 

 

Resultado de imagen de En el interior del agujero negro

 

Traspasar el horizonte de sucesos y entrar en las fauces del agujero negro, es el camino de irás y no volverás. Nadie estuvo nunca allí dentro y volvió para contarnos lo que existe en el lugar.

No sabemos en realidad lo que puede existir dentro de un agujero Negro. ¿cómo poder saberlo? sabemos que ninguna señal puede salir nunca de un lugar como ese para poder darnos la respuesta. sea lo que fuese que pudiera existir allí dentro, nunca podrá, ningún intrépido viajero,  volver al exterior para contarnos tal maravilla, un lugar de infinita curvatura y densidad, allí donde el tiempo deja de existir, un lugar que lo que pueda contener nunca podrá influir en nuestro Universo, toda vez que allí estará confinado para siempre.

Imagen relacionada

Está claro que la curiosidad que llevamos con nosotros, no puede quedar satisfecha con éstas sencilla explicaciones, necesita más argumentación para poder comprender, a ciencia cierta, lo que en el agujero negro se pueda esconder. sin embargo, John archibal wheeler nos enseñó la importancia de la búsqueda para comprender el “corazón” de un agujero Negro.  Él creía  que el estado final de la materia dentro del agujero Negro, lo que quedaba después de la Implosión de una estrella masiva, era el “Santo Grial” de la física teórica, un conocimiento tan valioso que nos podría llevar a la comprensión final de lo que la materia es.

Intenso campo magnético de agujero negro supermasivo

Astrónomos de la Universidad Tecnológica Chalmers han utilizado el telescopio gigante Alma para revelar un extremadamente poderoso campo magnético muy cerca de un agujero negro supermasivo en una galaxia distante. Los resultados aparecen en la edición del 17 de abril de 2015 de la revista Science.
Claro que hablar de agujeros negros sería incomprensible sin escuchar lo que nos decía sobre ellos algunos físicos que dedicaron su vida al estudio de estos extraños objetos cosmológicos. J. Robert Oppenheimer fue el que nos dijo que la singularidad quedaba oculta por el Horizonte de sucesos, y, de esa manera, el interior del agujero quedaba oculto desde el exterior.
Representación de una estrella, el chorro de materia que va hacia el agujero negro y el disco que se forma en torno a este
Lo cierto es que, de lo que no podemos tener ninguna duda es del hecho cierto de que, la fuerza gravitatoria generada por la Singularidad del agujero negro, es tan potente que atrae hacia sí el material circundante que engulle y se hace cada vez mayor.
Está claro que cuando hablamos de los agujeros negros lo hacemos de algo que aún esconde muchos misterios, lo que sucede cuando se forma un agujero negro es muy semejante a lo que dicen que sería el final del universo mediante el Big Crunch, es decir, todo el material de una estrella masiva al final de su vida, al quedar sin material nuclear de fusión que está agotado, se queda a merced de la gravedad e implosiona sobre sí misma, de manera tal que su ingente masa se va contrayendo más y más hasta el punto de que desaparece literalmente de nuestra vista, se ha convertido en una singularidad de energía y densidad infinitas, la curvatura cierra el círculo y el tiempo desaparece.
“Para conservar la “monogamia” cuántica, Polchinski sugirió que el enlazamiento agujero negro-fotón se rompe. Esto produce un muro de energía en el horizonte de sucesos del agujero negro que echa por tierra la relatividad debido a que cualquiera que caiga se quemaría en lugar de volverse espagueti. Bienvenido a la paradoja del muro de fuego (“firewall”) del agujero negro.

Abundan las posibles soluciones, pero ahora dos físicos, Juan Maldacena del Instituto de Estudio Avanzado en Princeton, y Leonard Susskind de la Universidad Stanford, California, han presentado una más audaz: una nueva clase de agujero de gusano en que el enlazamiento no necesita romperse. “
Resultado de imagen de La singularidad
Cuando la estrella Implosiona bajo el peso de su propia masa y la fuerza gravitatoria que ésta genera, se crea un horizonte de sucesos alrededor del agujero negro en formación, la estrella esférica original sigue implosionando, inexosrablemente, hasta alcanzar la densidad infinita y el volumen cero, después de lo cual crea y se funde en una singularidad espacio-temporal.
La singularidad es una región donde -según las leyes de la relatividad- la curvatura del espacio-tiempo se hace infinitamente grande y el espacio-tiempo deja de existir. Puesto que la gravedad de marea es una manifestación de la curvatura espacio-temporal. Así, podemos decir que una singularidad es también una región de gravedad de marea inifinita, es decir, una región en donde la gravedad ejerce un tirón infinito sobre todos los objetos a lo largo de algunas direcciones y una compresión infinita a lo largo de otras.
Después de estas sencillas explicaciones, mal podemos comprender lo que dice el científico del que nos habla Kike en su comentario ¡formar estrellas en el interior de un agujero negro! La idiosincracia del agujero lo impide.
Me gustaría seguir y hacer mucho más largo el trabajo sobre el apasionante tema de los agujeros negros y lo que de ellos podemos esperar pero, sinceramente creo que, encontrar en su interior cúmulos de estrellas… No parece lo más acertado. Algunos, por obtener unos minutos de gloria, lo que obtienen en realidad es la carcajada del “mundo” científico y el ridículo inolvidable.
emilio silvera

¡Extraños objetos del Universo!

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Representación de un agujero negro que engulle materia (naranja) y libera energía (azul)

Representación de un agujero negro que engulle materia (naranja) y libera energía (azul) - NASA/JPL-Caltech

 

      Dicen haber descubierto un agujero negro capaz de hacer girar el espacio-tiempo.

 

Resultado de imagen de En el sistema binario 4U 1630-47

 

 En el sistema binario 4U 1630-47 hay un agujero negro que gira casi a la máxima velocidad permitida por la Relatividad Especial y que retuerce todo lo que hay a su alrededor.

 

 

Un equipo internacional de investigadores, liderados por la Indian Space Research Organization (Isro) y la NASA, acaban de descubrir en el sistema binario 4U 1630-47 un agujero negro que gira casi al máximo de la velocidad permitida por la teoría de la Relatividad General de Einstein. De hecho, su rotación es tan rápida que el objeto estaría obligando a que el propio espacio circundante rote junto a él.

Según los científicos, que utilizaron el satélite indio AstroSat y el Observatorio de rayos X Chandra, de la NASA, y cuyo trabajo se publicará próximamente en Astrophysical Journal, estudiar a los agujeros negros con altas velocidades de giro resulta de la máxima importancia para poner a prueba nuestras teorías sobre el Universo, entre ellas la propia Relatividad.

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Todo comenzó en 2016, cuando el AstroSat descubrió un agujero negro en el sistema binario (dos objetos estelares orbitándose mutuamente) 4U 1630-47. Desde el primer momento, una serie de violentos estallidos en el rango de los rayos X llamaron poderosamente la atención de los investigadores. Poco después, el Observatorio Chandra confirmó los resultados y quedó claro que ese agujero negro en concreto no era como los demás.

Devoradores de materia

 

 

Imagen relacionada

La emisión de rayos X de un agujero negro se produce a medida que la materia circundante (en su mayor parte gas y polvo) se precipita y es «devorada» por él. Esas emisiones permitieron que los investigadores se dieran cuenta de que el agujero negro en cuestión, cuya masa es diez veces la de nuestro Sol, estaba girando sobre sí mismo a una velocidad de vértigo. La tasa de rotación de un agujero negro puede oscilar entre dos valores, 0 y 1. Y el agujero negro de 4U 1630-47 mostraba una tasa de giro de 0,9, lo que equivale casi a la velocidad de la luz.

Resultado de imagen de Los giros frenéticos de un agujero negro hace girar al espacio tiempo

Un dato que dejó a los investigadores con la boca abierta, ya que la teoría de Einstein implica que si un agujero negro es capaz de girar tan rápido, entonces será capaz de hacer que el espacio mismo gire junto a él.

Hasta el momento, de los veinte agujeros que se conocen en nuestra galaxia, solo ha sido posible medir la tasa de rotación de otros cuatro. Y el del sistema 4U 1630-47 es, sin duda, el más rápido de todos. Los científicos creen que, si lo que sabemos de los agujeros negros es correcto, la combinación de factores como la velocidad de rotación, la materia que entra en ellos y las altas temperaturas reinantes podrían ser la clave para entender cómo se forman las galaxias.

¿Cómo se sabe lo rápido que giran?

 

 

Resultado de imagen de Gifs de agujeros negros giratorios

 

 

La masa y la velocidad de rotación son las dos propiedades principales que caracterizan a un agujero negro. Pero mientras que la masa se puede calcular con facilidad, gracias a la gravedad que genera,averiguar la tasa de rotación es algo mucho más complicado.

En palabras de Mayukt Pahari, autor principal del estudio, «las mediciones de la velocidad de rotación son muy difíciles de realizar, y solo es posible llevarlas a cabo por medio de observaciones de rayos X de muy alta calidad de un sistema estelar binario, en el que el agujero negro está absorbiendo materia de su estrella compañera».

Resultado de imagen de Los giros frenéticos de un agujero negro hace girar al espacio tiempo

Si los cálculos son correctos, el agujero negro del sistema binario 4U 1630-47 podría ser la llave para averiguar cómo afectan al propio espacio estos extraordinarios objetos. Y desvelar, de paso, el desconocido proceso que llevó a la formación de las galaxias.

Al Borde de un Agujero Negro

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Representación del borde de Sagitario A*. Nunca hasta ahora se había observado materia tan cerca de un agujero negro

Noticia de prensa

 

Astrónomos llegan al borde del agujero negro más monstruoso de la Galaxia Vía Láctea

 

Chandra image of Sgr A.jpg

   Vive en el centro de la Galaxia y engulle todo el material que lo circunda

 

Científicos han observado «nubes» de gas girando justo por encima del punto de no retorno de Sagitario A*, el agujero negro supermasivo del centro de nuestra galaxia

 

En las profundidades del espacio, en un punto que en el cielo se puede encontrar detrás de la constelación de Sagitario, se esconde un monstruo. Un auténtico pozo negro que tiene la masa de 4,3 millones de soles y cuya gravedad es tan intensa que se traga la luz. Se trata de Sagitario A*, un agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea, a 26.000 años luz de la Tierra. En contra de lo que pueda parecer, esta bestia no es muy grande, en términos astronómicos: apenas mide seis horas luz. Tampoco es muy denso. Sin embargo, es capaz de tragarse el espacio-tiempo, de generar una singularidad de densidad infinita y de intrigar a los científicos. Tanto a aquellos que quieren entender la Relatividad como a esos otros que quieren estudiar la relación entre la gravedad y las partículas.

Resultado de imagen de Sagitario A

¿De qué está hecho Sagitario A*? ¿Qué secretos esconde sobre el Universo y la naturaleza de la materia y la energía? Resulta difícil averiguarlo, porque los agujeros negros son pequeños y lejanos y, sobre todo, porque se tragan la luz y apenas dejan entrever lo que ocurre dentro de ellos.

Los científicos están trabajando en resolver una imagen del horizonte de sucesos de Sagitario A*, el punto de no retorno a partir del cual nada sale del agujero. Poder verlo sería fabuloso para averiguar si las predicciones de Einstein se cumplen en estos objetos tan intrigantes.

Resultado de imagen de Sagitario A

Al margen de esto, un equipo de investigadores ha publicado recientemente un estudio en la revista Astronomy & Astrophysics con observaciones de cúmulos de gas girando en el entorno de este agujero negro supermasivo. Estos materiales se mueven a velocidades próximas a la tercera parte de la velocidad de la luz, y lo hacen justo por encima de este horizonte de sucesos. Esta ha sido la primera vez en que los astrónomos han podido observar algo tan cerca y con tanto detalle en las proximidades del punto de no retorno de un agujero negro. Se puede afirmar, sin duda alguna, que la materia observada está a un paso de la oscuridad sin fondo.

Resultado de imagen de varias llamaradas de radiación infrarroja procedentes del disco de acreción de Sagitario A*Resultado de imagen de varias llamaradas de radiación infrarroja procedentes del disco de acreción de Sagitario A*

                            El centro galáctico no es un lugar pacífico

Los datos han sido obtenidos con el observatorio Very Large Telescope (VLT), situado en las instalaciones del Observatorio Europeo Austral (ESO) en el desierto de Atacama, Chile. En concreto, el trabajo es fruto del instrumento GRAVITY, que estudió varias llamaradas de radiación infrarroja procedentes del disco de acreción de Sagitario A* –el disco de acreción es una especie de cinta transportadora de gas que gira a gran velocidad y que se precipita hacia el interior del agujero negro–.

«Es realmente alucinante presenciar material orbitando un agujero negro al 30% de la velocidad de la luz», ha dicho en un comunicado Oliver Pfuhl, primer autor del estudio y científico del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE), Alemania. «La tremenda sensibilidad de GRAVITY nos ha permitido observar los procesos de acreción en tiempo real con un detalle sin precedentes».

Estallidos de electrones

 

 

Resultado de imagen de Estallidos de electrones y radiación

 

Estallidos de electrones y rayos gamma

 

Las observaciones han confirmado, como ya se asume, que en el centro de la Vía Láctea hay un agujero negro supermasivo. Además, han proporcionado alucinantes detalles sobre lo que ocurre en el borde de estos extraños objetos. El material observado gira a una velocidad enorme, en la última órbita posible antes de quedar engullido, de una vez por todas, en el interior de sagitario A*.

La tremenda energía generada en este proceso se libera en forma de llamaradas de electrones, brillantes estallidos cuyo comportamiento observado coincide con lo predicho por modelos teóricos para agujeros negros de cerca de cuatro millones de masas solares. Se cree que dichas llamaradas se originan como resultado de las interacciones magnéticas entre gas muy caliente y cargado eléctricamente girando a velocidades de vértigo.

Estos investigadores son los mismos que este mismo año confirmaron las predicciones de la Relatividad de Einstein gracias al paso cercano de la estrella S2 por el campo gravitacional de Sagitario A*.

«Estábamos estudiando S2 muy de cerca (…) y tuvimos la suerte de detectar tres brillantes llamaradas en los alrededores del agujero negro», ha recordado Pfuhl.

Tal como ha resumido Reinhard Genzel, líder del estudio e investigador en el MPE, «el resultado es una confirmación impresionante del paradigma de los agujeros negros». Si para los científicos es una tranquilizadora confirmación de las teorías existentes, para el resto es un recordatorio de los impresionantes fenómenos astrofísicos que ocurren en la naturaleza y que nos pasan desapercibidos en nuestro día a día.

El Horizonte de los Agujeros Negros

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Agujeros negros    ~    Comentarios Comments (0)

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La técnica de la interferometría de muy larga base a longitudes de onda milimétricas (mm-VLBI) ha permitido obtener imágenes de los motores centrales de las galaxias activas con una resolución angular de decenas de microsegundos de arco. Para aquellos objetos más cercanos (M87, SgrA) se obtienen resoluciones lineales del orden de las decenas de Radios de Schwarzschild, lo que permite estudiar con detalle único la vecindad de los agujeros negros  supermasivos.

El centro galáctico: un misterio en ondas de radio

Al sintonizar hacia el centro de la Vía Láctea, los radioastrónomos exploran un lugar complejo y misterioso donde está SgrA que…¡Esconde un Agujero Nefro descomunal! Las observaciones astronómicas utilizando la técnica de Interferometría de muy larga base, a longitudes de onda milimétricas proporcionan una resolución angular única en Astronomía. De este modo, observando a 86 GHz se consigue una resolución angular del orden de 40 microsegundos de arco, lo que supone una resolución lineal de 1 año-luz para una fuente con un corrimiento al rojo z = 1, de 10 días-luz para una fuente con un corrimiento al rojo de z = 0,01 y de 10 minutos-luz (1 Unidad Astronómica) para una fuente situada a una distancia de 8 Kpc (1 parcec = 3,26 años-luz), la distancia de nuestro centro galáctico. Debemos resaltar que con la técnica de mm-VLBI disfrutamos de una doble ventaja: por un lado alcanzamos una resolución de decenas de microsegundos de arco, proporcionando imágenes muy detalladas de las regiones emisoras y, por otro, podemos estudiar aquellas regiones que son parcialmente opacas a longitudes de onda más larga.

 

El Telescopio Espacio Hubble capta la Imagen de un chorro de 5000 años-luz de longitud que está siendo eyectado del núcleo activo de la galaxia M87  (una radiogalaxia). La radiación sincrotrón del chorro (azul) contrasta con la luz estelar de la galaxia albergadora (amarillo). Crédito: NASA/ESA.

 Resultado de imagen de Galaxias activas con núcleos brillantes


Las galaxias activas tienen nucleos que brillan tanto, que pueden llegar a ser más luminosos que las galaxias que los alberga. Estas galaxias activas sae caracterizan porque en sus núcleos ocurren procesos no-térmicos que liberan enormes cantidades de energía que parece provenir de una región muy pequeña y brillante situada en el corazón de la galaxia.

Son muchos los indicios que favorecen la hipótesis de que tales objetos son agujeros negros muy masivos (del orden de 100-1000 millones de veces la masa del Sol), con un tamaño de 1 minuto-luz o varios días-luz. La enorme fuerza gravitatoria que ejercen estos agujeros negros atrae el gas y las estrellas de las inmediaciones, formando el denominado disco de acrecimiento que está en rotación diferencial en torno al objeto masivo.

El modelo de “Agujero Negro + disco de acrecimiento” es el más satisfactorio hoy día para explicar las propiedades de los núcleos activos de galaxias. Un aspecto muy destacado en la morfología de las regiones compactas de los núcleos activos es la presencia de una intensa emisión radio en forma de chorros (los denominados Jets relativistas), que están formados por un plasma de partículas relativistas que emanan del núcleo central y viajan hasta distancias de varios megaparsec.

Jet relativista de un AGN. Creditos: Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, New Jersey

Estos Jets son los aceleradores de partículas más energéticos del Cosmos. Sin embargo, todavía se desconoce como se generan, aceleran y coliman, si bien a través de simulaciones magnetohidrodinámicas se conoce que el campo magnético juega un papel fundamental en estos procesos. La técnica de mm-VLBI proporciona imágenes directas y nítidas de las regiones nucleares de las galaxias activas y acotan tanto el tamaño de los núcleos como la anchura de los chorros en la vecindad del agujero negro supermasivo. De hecho, las resoluciones angulares proporcionadas por mm-VLBI corresponderían a escalas lineales del orden de miles, centenares y decenas de Radios de Schwarzschild dependiendo de la distancia y la masa del agujero negro.

Existen algunos casos espectaculares, las imágenes obtenidas con mm-VLBI trazán los chorros relativistas a escalas del subparsec, cartografiando los motores centrales de las fuentes compactas con una resolución lineal tal que nos permite acercarnos a la última órbita estable en torno al agujero negrosupermasivo. Podemos mencionar algunos casos espectaculares que han dejado asombrados a propiso y extraños.

https://www.mpi-hd.mpg.de/hfm/HESS/pages/about/physics/images/cena_chandra.jpg

Mrk 501: Es una radiogalaxia situada a un corrimiento al rojo de z = 0.oo34. La masa del agujero negrocentral es del orden de mil millones de masas solares, por lo que el tamaño del radio de Schwarzschild es de 0,12 días-luz. Las observaciones con mm-VLBI a 86 GHz, muestra que su núcleo es muy compacto. El tamaño del núcleo de la radiofuente se puede establecer en 0,03 pc.

M87: La galaxia M87 está situada a la una distancia de 16,75 Mpc tiene un agujero negro situado en la región nuclear con una masa del orden de los 3.000 millones de masas solares, lo que implica que el tamaño del Radio de Schwarzschild es de 0,34 días-luz, Las observaciones interferométricas a 45 y 43 GHz han mostrado la presencia de un chorro relativista, en la que se observan dos fenómenos muy relevantes: i) en la base del jet, el ángulo de apertura es muy grande, lo que indicaría que el chorro vuelve a recolimarse a una cierta distancia del Agujero Negro central; ii) el chorro presenta fuerte emisión en sus bordes (fenómeno conocido como “edge brightening”, mientras que presenta emisión muy débil en su interior.

Todo esto lleva consigo una serie de implicaciones y parámetros de tipo técnicos que no son al caso destacar aquí.

 En el centro galáctico de la Vía Láctea ocurren fenómenos que han sido profundamente investigados y, allí habita un agujero negro que tiene 150 millones de kilómetros de diámetro. ¿Os podéis imaginar la cantidad de materia que la fuerza de gravedad que genera tal monstruo podrá engullir?

Las observaciones de VLBI a longitudes de onda centimétricas han mostrado que SgrA, la radiofuente compacta en el centro de nuestra Galaxia, tiene un tamaño angular que escala con la longitud de onda al cuadrado, resultado que se interpreta físicamente considerando que la estructura que detectamos para SgrA no es su estructura intrínseca sino la imagen resultado de la interacción de su emisión de radio con sus electrones interestelares de la región interna de la Galaxia (lo que técnicamente se conoce como el “disco de scattering”. Las observaciones con mm-VLBI a 86 GHz han permitido determinar por primera vez el tamaño intrínseco de SgrA que ha resultado ser de 1,01 Unidades Astronómicas.

Imagen relacionada

Considerando que SgrA se encuentra a una distancia de 8 Kpc y que su masa es de 4 millones de masas solares, este tamaño lineal corresponde a 12,6 Radios de Schwarzschild. Con todo esto, vengo a decir que estamos ya en la misma vecindad de los agujeros negros y, lo único que tenemos que despejar es la incognita que nos pueda crear el efecto del que nos habla la Relatividad General cuando establece que la raqdiación proveniente de una superficie esférica a una cierta distancia del agujero negro, sufriría un proceso de lente gravitacional amplificadora dandonos un tamaño mayor que el real. Así, cualquier objeto emisor con un tamaño intrínseco inferior a 1,5 Radios de Schwarzschild tendría un diámetro aparente mayor que 5,2 R de Schwarzschild.

¡Es todo tan complejo!

emilio silvera

Todo lo que podamos imaginar… ¡Se puede hacer realidad!

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La Sinfonía de los Agujeros Negros binarios, ¿La oiremos alguna vez?

“Cuando se forma un par de agujeros negros binarios, cada agujero crea un pozo profundo (intensa curvatura espacio-temporal), y, a medida que los agujeros orbítan el uno en torno al otro, los pozos en órbitas, producen ondulaciones de curvatura que se propagan hacia afuera a la velocidad de la luz. Esas son, las ondas gravitacionales captadas por LIGO. También se producen cuando se fusionan los agujeros o cuando chocan dos estrellas de neutrones y, seguramente en otros eventos similares.”

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Todas las células están formadas por elementos químicos que al combinarse forman una amplia variedad de moléculas que, a su vez, forman agregados moleculares y estos los diversos organelos celulares.Los elementos constitutivos de las biomoléculas más importantes son; el Carbo, el Hidrógeno, el Oxígeno y el Nitrógeno.

 

Los cuerpos de los seres vivos que conviven con nosotros en el planeta Tierra, todos, sin excepción están basados en el Carbono, el elemento más dúctil y que puede realizar funciones que para otros elementos están vedadas.

 

 Hace ya algún tiempo que se puso este trabajo en el Blog, su Título:

La Sinfonía de los Agujeros Negros binarios, ¿La oiremos alguna vez?

Me parece al caso traer aquí este trabajo que puse hace algún tiempo ya, toda vez que el reciente hallazgo de las Ondas gravitacionales lo ha renovado y su contenido puede resultar interesante al filo de la noticia. Decía por aquel entonces:

Kip Thorne at Caltech.jpg

         Kip Stephen Thorne

Lo que nos cuentan Kip S. Thorne y  otros especialistas en Agujeros negros nos posibilitan para entender algo mejor los mecanismos de estos extraños objetos que aún esconden misterios que no hemos sabido resolver. Está claro que muchas de las cosas que sobre agujeros negros podemos leer, son en realidad, especulaciones de cosas que se deducen por señales obervadas pero que, de ninguna manera, se pueden tomar como irrefutables verdades, más bien, las tomaremos como probables o muy probables de acuerdo a los resultados obtenidos de muchos experimentos y, ¿por qué no? de muchas horas de prácticas teóricas y pizarras llenas de ecuaciones que tratan de llegar al fondo de un saber que, desde luego, nos daría la clave de muchas cuestiones que en nuestro Universo son aún desconocidas.

Finalmente, Thorne y sus dos compañeros en LIGO, consiquieron captar las Ondas gravitatorias y, por ello, han recibido el Nobel de Física.

En el corazón de una galaxia lejana, a más de 1.000 millones de años-luz de la Tierra y hace 1.000 millones de años, se acumuló un denso aglomerado de gas y cientos de millones de estrellas. El aglomerado se contrajo gradualmente, a medida que algunas estrellas escapaban y los 100 millones de estrellas restantes se hundían más hacia el centro. Al cabo de 100 millones de años, el aglomerado se había contraído hasta un tamaño de varios años-luz, y pequeñas estrellas empezaron, ocasionalmente, a colisionar y fusionarse, formando estrellas mayores. Las estrellas mayores consumieron su combustible y luego implosionaron para formar agujeros negros; y, en ocasiones, cuando dos de estos agujeros pasaban uno cerca del otro, quedaban ligados formando pares en los que cada agujero giraba en órbita alrededor del otro.

Resultado de imagen de Agujeros negros binarios

Cuando se forma un par de agujeros negros binarios semejantes, cada agujero crea un pozo profundo (intensa curvatura espacio-temporal) en la superficie insertada y, a medida que los agujeros giran uno en torno al otro, los pozos en órbita producen ondulaciones de curvatura que se propagan hacia afuera a la velocidad de la luz. Las ondulaciones forman una espiral en el tejido del espacio-tiempo en torno al sistema binario, muy semejante a la estructura espiral del agua que procede de un aspersor de cesped que gira rápidamente. Los fragmentos de curvatura forman un conjunto de crestas y valles en espiral en el tejido espacio-temporal.

Resultado de imagen de Agujeros negros binarios

Puesto que la curvatura-espacio-temporal es lo mismo que la gravedad, estas ondulaciones de curvatura son realmente ondas de gravedad, u ondas gravitatorias. La Teoría de la Relatividad General de Einstein predice, de forma inequívoca, que tales ondas gravitatorias deben producirse siempre que dos agujeros negros orbíten uno en torno al otro.

Cuando parten hacia el espacio exterior, las ondas gravitacionales producen una reacción sobre los agujeros de la misma forma que una bala hace retroceder el fusil que la dispara. El retroceso producido por las ondas aproxima más los agujeros y les hace moverse a velocidades mayores; es decir, hacen que se muevan en una espiral que se cierra lentamente y hace que se vayan acercando el uno hacia el otro. Al cerrarse la espiral se genera poco a poco energía gravitatoria, una mitad de la cual va a las ondas y la otra mitad va a incrementar las velocidades orbitales de los agujeros.

 

El movimiento en espiral de los agujeros es lento al principio; luego, a medida que los agujeros se acercan, se mueven con mayor velocidad, radian sus ondulaciones de curvatura con más intensidad, y pierden ene´rgía y se cierran en espiral con más rapidez. Finalmente, cuando cada agujero se está moviendo a una velocidad cercana a la de la luz, sus horizontes se tocan y se fusionan. Donde una vez hubo dos agujeros, ahora sólo hay uno.

http://chandra.harvard.edu/photo/2005/j0806/j0806_2panel.jpg

El horizonte del agujero giratorio queda perfectamente liso y con su sección ecuatorial circular, con la forma descrita precisamente  por la solución de Kerr a la ecuación de campo de Einstein. Cuando se examina el agujero negro liso final, no hay ningún modo de descubrir su historia pasada. No es posible distinguir si fue creado por la coalescencia de dos agujeros más pequeños, o por la implosión directa de una estrella supermasiva construida por materia, o por la implosión directa de una estrella constituida por antimateria. El agujero negro no tiene “pelo” a partir del cual se pueda descifrar su historia.

Resultado de imagen de Colisión de dos estrellas de neutrones

También dos estrellas de neutrones pueden producir ondas

Sin embargo, la historia no se ha perdido por completo: ha quedado un registro codificado en las ondulaciones de la curvatura espacio-temporal que emitieron los agujeros coalescentes. Dichas ondulaciones de curvatura son muy parecidas a las ondas sonoras de una sinfonía. De la misma forma que la sinfonía está codificada en las modulaciones de las ondas sonaras (mayor amplitu aquí, menor allí), también la historia de la coalescencia está codificada en modulaciones de las ondulaciones de curvatura. Y de la misma forma que las ondas sonoras llevan su sinfonía codificada desde la oequesta que la produce hasta la audiencia, también las ondulaciones de curvatura llevan su historia codificada desde los agujeros fusionados hasta los rincones más lejanos del Universo lejano.

Imagen relacionada

Las ondulaciones de curvatura viajan hacia afuera por el tejido del espacio-tiempo a través del conglomerado de estrellas y gas del que nacieron los agujeros. El aglomerado no absorbe las ondulaciones ni las distorsiona en absoluto; la historia codificada de las ondulaciones permanece perfectamente invariable, se expanden hacia el exterior de la galaxia madre del aglomerado y el espacio intergaláctico, atraviesan el cúmulo de galaxias del que forma parte la galaxia progenitora, luego siguen atravesando un cúmulo de galaxias tras otro hasta llegar a nuestro propio cúmulo, dentro del cual está nuestra Vía Láctea con nuestro Sistema Solar, atraviesan la Tierra, y continúan hacia otras galaxias distantes.

http://4.bp.blogspot.com/_yd9OLN_xAiw/SeXI-2qdPXI/AAAAAAAAEIE/B4pD0a4_kAw/s400/16.jpg

Claro que, en toda esta historia hay un fallo, nosotros, los humanos, aún no somos lo suficientemente hábiles para haber podido construir aparatos capaces de detectar y oir las sinfonías  mencionadas con entusiamo por el Sr. Thorne y, que según el cree, son mensajes que nos traen esas ondas de gravedad de los agujeros negros binarios. Es como si no pudiéramos oir esa hermosa sinfonía que nos mostraría un nuevo Universo por nosotros desconocido. Ahora sabemos que por medio de potentes telescopios podemos conocer lo que es el Universo, podemos observar galaxias lejanas y estudiar cúmulos de galaxias o de estrellas y captar las imágenes de bonitas Nebulosas, todo eso es posible gracias a que al captar la luz que emitieron esos objetos cosmológicos hace decenas, cientos, miles o millones de años como señal electromagnética que viajando a la velocidad de c, hace posible que podamos ver lo observado como era entonces, en aquel pasado más o menos lejano. De la misma manera, se cree que, las ondas gravitatorias emitidas por estos objetos misteriosos, se podrán llegar a captar con tal claridad que nos permitirá saber de otra faseta (ahora) desconocida del Universo, y, sobre todo, podremos entender el pasado de esos densos objetos que, de momento, nos resultan exóticos y también extraños.

emilio silvera