martes, 25 de septiembre del 2018 Fecha
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Todo lo que podamos imaginar… ¡Se puede hacer realidad!

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

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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

Sometidos por los agujeros negros

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

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Cada día se descubren nuevas cosas que antes ignorábamos, y, según se deduce de los hechos a lo largo de la historia.. La Ciencia está en un callejón sin salida, no puede hacer nada para evitarlo, y, lo único que le queda… ¡Es crecer u crecer! En un artículo de prensa pude leer un reportaje sobre los agujeros negros y particularmente sobre el que está en el centro de nuestra Galaxia. Le he puesto algunas imágenes para no hacerlo tan pesado y, aquí os lo dejo:

Ciencia

Esa inmensa fuerza de gravedad que parece ubicarse en el centro de todas las galaxias (emitida por agujeros negros colosales) mantiene a las estrellas unidas pero también es una fatal fuerza destructora.

 

 

 

 

NASA/JPL-Caltech
Recreación artística de un agujero negro supermasivo

Los científicos están cada vez más cerca de confirmar que todas las galaxias, esencialmente las espirales y elípticas, mantienen sus cientos de miles de millones o billones de estrellas unidas gracias a una potentísima fuerza de gravedad que se ubica en el centro de cada una de ellas.

Es de destacar que las estrellas de las galaxias espirales giran en torno al núcleo de la galaxia, donde se aglutina el mayor número de estrellas por unidad cúbica, pero parece insuficiente que este grupo constituido de millones de estrellas puedan mantener unidas y girando a su alrededor al resto de las estrellas componentes de una galaxia, en algunos casos, como la galaxia elíptica M 87, con más de un billón de estrellas. Hay algo más, justo en el centro de los núcleos de las galaxias que posee una fuerza superior y que además de mantener compacto el núcleo de la galaxia, mantiene estrellas girando a su alrededor a distancias de cientos de miles de años luz (un año luz equivale a 9,6 billones de km).

La galaxia elíptica M87 (también conocida como Galaxia Virgo AVirgo AMessier 87M87, o NGC 4486) es una galaxia elíptica gigante fácil de ver con telescopios de aficionados.  Se trata de la mayor y más luminosa galaxia de la zona norte del Cúmulo de Virgo,  hallándose en el centro del subgrupo Virgo A.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, mide 100.000 años luz, es como un disco con brazos espirales, muy aplastada y fina, excepto hacia el centro, cuyo bulbo en forma de esfera mide 30.000 años luz de diámetro, pero dentro de esta enorme bola de estrellas viejas, se encuentra el núcleo, aún más denso y compacto, cuyas estrellas se amontonan en espesa multitud, concretamente unos 85 millones de estrellas, que determinó el telescopio de infrarrojos VISTA, un telescopio capaz de atravesar las inmensas nubes de polvo que hay entre nosotros y el núcleo galáctico que es invisible con telescopios ópticos normales. Mientras más nos acerquemos al núcleo galáctico, las estrellas estarán más cerca las unas de las otras.

Cuando comenzaron a formarse las galaxias, algunas estrellas supermasivas comenzaron a agotar su combustible nuclear. Estas estrellas decenas o cientos de veces más masivas que el Sol duran pocos millones de años; el Sol, 10.000 millones de años. Comenzaron a estallar y se convirtieron en brillantísimas supernovas. En todo el Cosmos las supernovas se sucedían y dieron paso a la formación de agujeros negros supermasivos.

La inmensa fuerza de gravedad de estos agujeros negros comenzó a atraer a las estrellas jóvenes en formación o con pocos millones de años de edad. Como si de vórtices se trataran, las estrellas comenzaron a girar alrededor de los agujeros negros, así dice una teoría que se agruparon las estrellas para formar las galaxias.

No es de extrañar. Se han encontrado agujeros negros en los núcleos de casi todas las galaxias, incluso agujeros negros dobles uno girando alrededor del otro. Aquellas galaxias que no suelen contener agujeros negros supermasivos en sus núcleos son galaxias irregulares, cuya estructura amorfa no obedece a las formas bellísimas de las galaxias espirales o elípticas, cuyos agujeros negros les dan la forma.

Los agujeros negros no sólo están en los núcleos de las galaxias, sino en diversas regiones de éstas, aunque estos no suelen ser muy masivos, varias veces la masa del Sol, como el descubrimiento de uno de ellos, de 10 masas solares, en uno de los brazos espirales de la vecina galaxia de Andrómeda, a 2,3 millones de años luz, descubierto gracias a que en ese momento estaba engullendo una estrella emitiendo una poderosa fuente de rayos X. La Vía Láctea posee varios agujeros negros detectados, quizás el más famoso sea Cygnus X-1, un agujero negro de unas 15 masas solares a cuyo alrededor gira una estrella supergigante a la que continuamente roba las capas más externas.

Resultado de imagen de Agujeros Negros como sumideros cósmicos

        A. N. como sumideros cósmicos

Un agujero negro en una galaxia actúa casi de la misma forma que cuando quitamos el tapón del lavabo y el agua comienza a desaparecer formando una espiral. Los agujeros negros no tragan con tanta rapidez, a pesar de su poderosa fuerza de gravedad, las estrellas están muy distantes y van cayendo poco a poco, mientras que el resto de estrellas sometidas a la fuerza de gravedad del agujero negro supermasivo giran en torno a él esperando su turno.

Los agujeros negros son tan poderosos y dominantes que cuando la materia comienza a caer hacia ellos, se calientan y emiten tanta radiación que equivale a la energía de toda una galaxia de 100.000 millones de estrellas.

Astrónomos europeos tuvieron la ocasión de ver por primera vez cómo un agujero negro de 300.000 masas solares situado en la galaxia NGC 4845 a 47 millones de años luz, arrancaba las capas exteriores de un planeta 15 veces mayor que Júpiter, un planeta errante expulsado de su sistema solar, que ahora gira en torno al agujero negro. Solo el hecho de arrancarle el 10% de la masa puso en alerta a los investigadores, pues se produjo una importante emisión de rayos X.

      grandes emisiones de Rayos X

El agujero negro supermasivo de nuestra galaxia, de 4,5 millones de masas solares, posee una gran actividad. Prácticamente y a diario, se observan explosiones, aunque no extremas, ello indica que todos los días engulle algo. El telescopio espacial Herchel, ha comprobado que una nube de gas compacta, se dirige hacia nuestro agujero negro y probablemente caiga en él este mismo año. Por otro lado estrellas cercanas al mismo, giran a velocidades de vértigo y serán su próxima comida. El Sistema Solar que se encuentra a 28.000 años luz del agujero negro gira gracias a éste y alrededor de nuestra galaxia a una velocidad de 960.000 km/h.

Los agujeros negros, forman las galaxias, mantienen unidas a sus estrellas, pero a cambio, se nutren de ellas. ¿Será el destino de las galaxias acabar en el interior del agujero negro supermasivo que contienen?

https://paolera.files.wordpress.com/2010/08/chandra_m87shock5b25d.jpg

         Chandra: Photo Album M87

Agujeros negros supermasivos distorsionan las galaxias, y emiten poderosos jets de energía y materia a cientos de miles de años luz de distancia, es el caso del agujero negro de la galaxia M 87 con 3.000 millones de masas solares. M 87 sigue engullendo otras galaxias menores y el agujero negro no para de alimentase. Los astrónomos creen que el límite de un agujero negro puede ser el de una masa de 50.000 millones de soles, es decir, la mitad de la masa de nuestra propia Galaxia. Un agujero negro de estas características no tendría límites y podría absorber una galaxia tranquilamente, por lo que se convertiría en el mayor destructor del Universo.

Pero, ¿qué es un agujero negro?

Un agujero negro se produce cuando las estrellas muy masivas, a partir de 2,5 veces la masa solar, llegan al final de su vida, se detienen las reacciones termonucleares que hacen que la estrella se expanda y la gravedad se encarga de encoger a la estrella hasta el tamaño de la Tierra (enana blanca), si la gravedad consigue aplastar aún más a la estrella, se convertirá en una estrella de neutrones, del tamaño de una ciudad, donde un cm cúbico pesa millones de toneladas. Pero si no consigue pararse en ese tamaño, se aplastará aún más convirtiéndose en un objeto diminuto, pero con la masa de varias, decenas, cientos o miles de soles.

Resultado de imagen de HUir de un agujero negro

Imagen tomada por el telescopio espacial Hubble de la galaxia distante 3C 186. La elipse punteada demarca la periferia de la galaxia. El agujero negro supermasivo, detectado a partir de la emisión energética de la materia circundante, corresponde al punto con aspecto de estrella que se encuentra ligeramente apartado del centro de la elipse. Un estudio reciente sugiere que el objeto estaría alejándose del centro galáctico a más de 2000 kilómetros por segundo. [NASA/ ESA/Marco Chiaberge/Instuto para la Ciencia del Telescopio Espacial (STScI) y Universidad Johns Hopkins.]

Para escapar de la Tierra hace falta una velocidad de 11,2 km/s. Si no conseguimos alcanzarla caeremos otra vez a nuestro planeta. Pero un agujero negro posee tanta fuerza de gravedad, que ni siquiera la luz, que es lo más rápido y que viaja a 300.000 km/s podría escapar del agujero negro. Si nos pudiéramos poner en un agujero negro (vamos a imaginarlo porque no es muy probable) y encender una linterna, veríamos cómo la luz de la linterna intentaría escapar del agujero negro, pero se doblaría y volvería hacia nosotros. Así son los objetos más poderosos del Universo.

Los agujeros negros hunden el espacio y distorsionan el tiempo. En estudio está que estos objetos sean atajos espaciales que en un futuro nos lleven a lugares muy distantes del Universo sin que apenas pase el tiempo.

¿La singularidad? ¡Un extraño objeto!

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

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El concepto mismo de “singularidad” desagradaba a la mayoría de los físicos, pues la idea de una densidad infinita se alejaba de toda comprensión.  La naturaleza humana está mejor condicionada a percibir situaciones que se caracterizan por su finitud, cosas que podemos medir y pesar, y que están alojadas dentro de unos límites concretos; serán más grande o más pequeñas pero, todo tiene un comienzo y un final pero… infinito, es difícil de digerir.  Además, en la singularidad,  según resulta de las ecuaciones, ni existe el tiempo ni existe el espacio. Parece que se tratara de otro universo dentro de nuestro universo toda la región afectada por la singularidad que, eso sí, afecta de manera real al entorno donde está situada y además, no es pacífica, ya que se nutre de cuerpos estelares circundantes que atrae y engulle.

La noción de singularidad empezó a adquirir un mayor crédito cuando Robert Oppenheimer, junto a Hartlan S. Snyder, en el año 1.939 escribieron un artículo anexo de otro anterior de Oppenheimer sobre las estrellas de neutrones. En este último artículo, describió de manera magistral la conclusión de que una estrella con masa suficiente podía colapsarse bajo la acción de su propia gravedad hasta alcanzar un punto adimensional; con la demostración de las ecuaciones descritas en dicho artículo, la demostración quedó servida de forma irrefutable que una estrella lo suficientemente grande, llegado su final al consumir todo su combustible de fusión nuclear, continuaría comprimiéndose bajo su propia gravedad, más allá de los estados de una enana blanca o de estrella de neutrones, para convertirse en una singularidad.

Los cálculos realizados por Oppenheimer y Snyder para la cantidad de masa que debía tener una estrella para terminar sus días como una singularidad estaban en los límites másicos de M =~ masa solar, estimación que fue corregida posteriormente por otros físicos teóricos que llegaron a la conclusión de que sólo sería posible que una estrella se transformara en singularidad la que al abandonar su fase de gigante roja retiene una masa residual como menos de 2 – 3 masas solares.

Modelo OS
La figura de la izquierda representa a la nube de polvo en colapso de Oppenhieimer y Snyder, que ilustra una superficie atrapada.
El modelo de Oppenhieimer y Snyder posee una superficie atrapada, que corresponde a una superficie cuya área se iOppenheimer y Snyder desarrollaron el primer ejemplo explícito de una solución a las ecuaciones de Einstein que describía de manera cierta a un agujero negro al desarrollar el planteamiento de una nube de polvo colapsante.

En su interior, existe una singularidad, pero no es visible desde el exterior, puesto que está rodeada de un horizonte de suceso que no deja que nadie se asome, la vea, y vuelva para contarlo. Lo que traspasa los límites del horizonte de sucesos, ha tomado el camino sin retorno. Su destino irreversible, la singularidadde la que pasará a formar parte.

Desde entonces, muchos han sido los físicos que se han especializado profundizando en las matemáticas relativas a los agujeros negros. John Wheeler (que los bautizó como agujeros negros), Roger Penrose, Stephen Hawking, Kip S. Thorne, Kerr y muchos otros nombres que ahora no recuerdo, han contribuido de manera muy notable al conocimiento de los agujeros negros.

Se afirma que las singularidades se encuentran rodeadas por un horizonte de sucesos, pero para un observador, en esencia, no puede ver nunca tal singularidad desde el exterior. Específicamente implica que hay alguna región incapaz de enviar señales al infinito exterior. La limitación de esta región es el horizonte de sucesos, tras ella se encuentra atrapado el pasado y el infinito nulo futuro. Lo anterior nos hace distinguir que en esta frontera se deberían reunir las características siguientes:

  • Debe ser una superficie nula donde es pareja, generada por geodésicas nulas,
  • contiene una geodésica nula de futuro sin fin, que se origina a partir de cada punto en el que no es pareja, y que
  • el área de secciones transversales espaciales jamás pueden disminuir a lo largo del tiempo.

Pueden existir agujeros negros supermasivos (de 105 masas solares) en los centros de las galaxias activas. En el otro extremo, mini agujeros negros con un radio de 10-10 m y masas similares a las de un asteroide pudieron haberse formado en las condiciones extremas que se dieron poco después del big bang. Diminutos agujeros negros podrían ser capaces de capturar partículas a su alrededor, formando el equivalente gravitatorio de los átomos.

Todo esto ha sido demostrado matemáticamente por Israel, 1.967; Carter, 1.971; Robinson, 1.975; y Hawking, 1.978 con límite futuro asintótico de tal espaciotiempo como el espaciotiempo de Kerr, lo que resulta notable, pues la métrica de Kerr es una hermosa y exacta formulación para las ecuaciones de vacío, de vacío de Einstein y, como un tema que se relaciona con la singularidad en los agujeros negros.

No resulta arriesgado afirmar que existen variables en las formas de las singularidades que, según las formuladas por Oppenheimer y su colaborador Snyder, después las de Kerr y más tarde otros, todas podrían existir como un mismo objeto que se presenta en distintas formas o maneras.

Ahora bien, para que un ente, un objeto o un observador pueda introducirse dentro de un agujero negro,  en cualquiera que fuese su forma, tendría que traspasar el radio de Schwarzschild (las fronteras matemáticas del horizonte de sucesos), cuya velocidad de escape es igual a la de la luz, aunque ésta tampoco puede salir de allí una vez atrapada dentro de los límites fronterizos determinados por el radio. Este radio de Schwarzschild puede ser calculado usándose la ecuación para la velocidad de escape:


Para el caso de u objeto sin masa (o casi), tales como los neutrinos, se sustituye la velocidad de escape por la de la luz c2. “En el modelo de Schrödinger se abandona la concepción de los electrones como esferas diminutas con carga que giran en torno al núcleo, … Es cierto que en mecánica cuántica quedan muchos enigmas por resolver. Pero hablando de objetos de grandes masas, veámos lo que tenemos que hacer para escapar de ellos.

Podemos escapar de la fuerza de gravedad de un planeta pero, de un A.N., será imposible.

La velocidad de escape está referida a la velocidad mínima requerida para escapar de un campo gravitacional. Así hemos comprendido que, a mayor masa del cuerpo del que se pretende escapar, mayor será la velocidad que necesitamos para escapar de él. Veamos algunas:

Objeto

Velocidad de escape

La Tierra

………….11,18 Km/s

El Sol

………….617,3 Km/s

Júpiter

………….59,6 Km/s

Saturno

………….35,6 Km/s

Venus

………….10,36 Km/s

Agujero negro

…….+ de 299.000 Km/s

Como se ve en el cuadro anterior, cada objeto celeste, en función de su masa, tiene su propia velocidad de escape para que cualquier cosa pueda salir de su órbita y escapar de él. El caso de la singularidad, es decir, la inmensa masa que está presente en las entrañas de un Agujero negro, genera una fuerza de gravedad tal que, nada está a salvo en sus inmediaciones, cualquier objeto, sea estrella, polvo estelar, planeta o lo que pudiera ser, será engullido por el “monstruo”, sin que nada pueda evitarlo.

La excepción está en el último ejemplo, la velocidad de escape necesaria para vencer la fuerza de atracción de un agujero negro que, siendo preciso superar la velocidad de la luz en el vacío  igual a  299.792’458 Km/s, es algo que no está permitido, ya que todos sabemos que conforme determina la teoría de la relatividad especial esa velocidad es un límite impuesto por nuestro universo.

Existen aspectos del A.N. que influyen en el mundo cuántico, y, por ejemplo, el máximo radio que puede tener un agujero negro virtual está dado aproximadamente por:

que equivale a unos 10-³³ centímetros. Esta distancia se conoce como la Longitu de Planck y es la única unidad de distancia que se puede construir con las tres constantes fundamentales de la naturaleza: Gc. La Longitud de Planck es tan extremadamente pequeña (10²° veces menor que el radio de un electrón) que debe ser la distancia característica de otro nivel de la naturaleza, subyacente al mundo subatómico, donde rigen las leyes aún desconocidas de la gravedad cuántica.

Así como el océano presenta un aspecto liso e inmóvil cuando se observa desde una gran distancia, pero posee fuertes turbulencias y tormentas a escala humana, el espacio-tiempo parece “liso” y estático a gran escala, pero es extremadamente turbulento en el nivel de la Longitud de Planck donde los hoyos negros se forman y evaporan continuamente. En el mundo de Planck, las leyes de la física deben ser muy distintas de las que conocemos hasta ahora.

La estructura macroscópica del espacio-tiempo parece plana, pero éste debe ser extremadamente turbulento en el nivel de la escala de Planck. Escala en la que parece que entramos en otro mundo… ¡El de la mecánica cuántica! que se aleja de ese mundo cotidinao que conocemos en el que lo macroscópico predomina por todas partes y lo infinitesimal no se deja ver con el ojo desnudo.

¡Existen tántos secretos! ¡Es tan grande nuestra ignorancia!

emilio silvera

Agujero negro engulle una estrella

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Agujeros negros, El Universo asombroso    ~    Comentarios Comments (0)

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Representación de lo ocurrido en Arp-299-B: un evento de disrupción de marea

Representación de lo ocurrido en Arp-299-B: un evento de disrupción de marea – Sophia Dagnello, NRAO/AUI/NSF; NASA, STScI.

Astronómos observan por vez primera cómo el agujero negro destruye una estrella.

 

El núcleo de una galaxia situada a 150 millones de años luz desgarró una estrella y emitió un potente chorro de energía. Los astrónomos han podido observarlo y estudiarlo durante 10 años

 

 

La mayoría de las galaxias tienen en su centro una gigantesca y misteriosa acumulación de materia, tan densa, que ni siquiera la luz puede escapar de su gravedad. Estos extraños objetos reciben el nombre de agujeros negros supermasivos. Alcanzan masas hasta miles de millones de veces superiores a las del Sol. Y como la luz no puede escapar de su influencia, realmente son oscuros y negros. No podemos verlos, así que solo podemos saber de ellos lo que inferimos por las distorsiones de la luz en su entorno y por su efecto sobre los movimientos de otras estrellas. A veces, si los astrónomos tienen mucha suerte, pueden ver cómo una pobre estrella es engullida por estos monstruos. Las explosiones resultantes, que generan increíbles chorros de energía y materia, son tan espectaculares como interesantes, porque contienen mucha información útil.

Resultado de imagen de Este evento ocurrió en la galaxia Arp-299-B

Esto es precisamente lo que los científicos han podido observar durante 10 años. Investigadores de la Universidad de Turku (Finlandia), junto con astrónomos españoles del Instituto de Astrofísica de Andalucía, han observado un estallido generado por el desgarro de una estrella que fue engullida por un agujero negro supermasivo. Este evento ocurrió en la galaxia Arp-299-B, situada a 150 millones de años luz de la Tierra. Es la primera vez que los científicos pueden observar con tanto detalle un evento así. Esta investigación se ha publicado en Science este jueves, y ha sido realizada por 36 científicos de 26 instituciones distintas.

«Nunca antes se había podido observar directamente la formación y evolución de un chorro como consecuencia de este fenómeno», ha explicado en un comunicado Miguel Pérez-Torres, científico del Instituto de Astrofísica de Andalucía.

El temible evento de disrupción de marea

 

Resultado de imagen de Este evento ocurrió en la galaxia Arp-299-B

 

Arp-299-B fue el escenario de un evento dramático. Un agujero negro de 20 millones de masas solares desgarró una estrella dos veces más masiva que el Sol, en un tipo de fenómeno que se conoce como evento de disrupción de marea. El suceso creó una cascada de fenómenos que nos dicen hoy mucho sobre los agujeros negros, las estrellas y la energía.

«Estos eventos nos dan una oportunidad única para avanzar nuestra comprensión sobre la formación de chorros en la vecindad de estos poderosos objetos», ha añadido Pérez-Torres.

Además, como se cree que este tipo de eventos fue más común cuando el Universo era joven, estudiarlos puede ayudar a los científicos a comprender mejor el medio en el que las galaxias se desarrollaron hace miles de millones de años.

Imagen relacionada

La inmensa fuerza de gravedad que genera el agujero negro, no deja escapar ni la luz

Los científicos creen que estos eventos son comunes, aunque hasta ahora se hayan observado pocos. Se cree que comienzan cuando el agujero negro desnuda a una estrella cercana de algunas de las capas externas de su gas. Entonces se forma un disco giratorio con este gas que cada vez gira más y más rápido, a medida que se acerca al agujero negro. Esta velocidad le permite comenzar a emitir rayos X y luz visible. Y llega un punto en que produce una potente erupción que adquiere la forma de un chorro de alta velocidad en los polos del agujero negro.

El episodio visto en Arp-299-B

 

Resultado de imagen de Imagen de Arp-299-B

Imagen tomada por el telescopio espacial Chandra de Arp 299, un sistema de dos galaxias

 

Este evento de disrupción de marea tuvo lugar hace unos 150 millones de años. Pero sus fotones llegaron a la Tierra en fechas recientes, de modo que, el 30 de junio de 2005, el Telescopio William Herschel, en el Observatorio del Roque de los Muchachos (Canarias) lo detectó. En un principio se captó un brillante destello en el rango del infrarrojo en el núcleo de una galaxia. Siete meses después, el telescopio Very Long Baseline Array (VLBA) averiguó que aquel punto coincidía con una fuente de emisión de radio.

«A medida que pasó el tiempo, el nuevo objeto permaneció brillante en el espectro de las ondas de radio y las infrarrojas, pero no en el rango visible ni en el de rayos X», dijo Seppo Mattila, primer autor del estudio e investigador de la Universidad de Turku. Esto no coincide con lo ya visto en este tipo de eventos, ya que se esperaría ver señales en las longitudes de onda ausentes. «La explicación más factible es que una gruesa capa de gas interestelar y polvo cercana al núcleo galáctico absorbiera estas longitudes de onda, y que la radiaran de nuevo en forma de infrarrojos», explicó el investigador.

https://www.cv.nrao.edu/~jhibbard/a299/HIpaper/a299HI_fig01.gif

Las observaciones posteriores, extendidas durante casi una década, mostraron que la fuente de emisión de radio se extendió en una sola dirección, como se espera de un chorro. De hecho, se pudo comprobar que dicho jet se movió a una velocidad de la cuarta parte de la velocidad de la luz.

Quizás hay que tener en cuenta que, al igual que cada instrumento musical vibra de una forma concreta, por ejemplo un violín es más agudo que un violoncelo, cada fenómeno astrofísico produce radiación electromagnética con una longitud de onda determinada. Una parte es para nosotros luz visible, pero otra parte no la podemos ver, como pasa con los rayos X o con los infrarrojos. Lo positivo es que cada una de estas longitudes de onda da una información concreta sobre distintas cosas que ocurren en este agujero negro. También es interesante que cada longitud de onda tiene una capacidad distinta para atravesar materiales: algunas no atraviesan el polvo galáctico al igual que la luz no atraviesa la piel pero los rayos X sí.

Espacio-tiempo curvo y los secretos del Universo

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

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R_{\mu\nu} - {1\over 2}R g_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = {8 \pi G \over c^4} T_{\mu\nu}

 

La densidad de energía-momentum en la teoría de la relatividad se representa por cuadritensor energía-impulso. La relación entre la presencia de materia y la curvatura debida a dicha materia viene dada por la ecuación de campo de Einstein. Esta sencilla ecuación es la demostración irrebatible de la grandeza de la mente humana que, con unos pocos signos nos puede decir tánto. De las ecuaciones de campo de Einstein, se pudieron deducir muchas cosas, tales como que el espacio se curva en presencia de grandes masas, como mundos, estrellas y galaxias para configurar la geometría del espacio.

 

 

 

 

Los vientos estelares emitidos por las estrellas jóvenes, distorsionan el material presente en las Nebulosas, y, de la misma manera, en presencia de masa se distorsiona el espacio-tiempo. En estos lugares que, como océanos de gas y polvo iniozados por la radiación de las estrellas masivas más jóvenes, existen moléculas complejas que, en algún caso, son esenciales para la existencia de la vida.

 

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La teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo es una extensión de la teoría cuántica de campos estándar en la que se contempla la posibilidad de que el espacio-tiempo por el cual se propaga el campo no sea necesariamente plano (descrito por la métrica de Minkowski).  Una predicción genérica de esta teoría es que pueden generarse partículas debido a campos gravitacionales dependientes del tiempo, o a la presencia de horizontes.

La teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo puede considerarse como una primera aproximación de gravedad cuántica. El paso siguiente consiste en una gravedad semiclásica, en la que se tendrían en cuenta las correcciones cuánticas, debidas a la presencia de materia, sobre el espacio-tiempo.

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En un espacio euclideo convencional un objeto físico finito está contenido dentro de un ortoedro mínimo, cuyas dimensiones se llaman ancho, largo y profundida o altura. El espacio físico a nuestro alrededor es tridimensional a simple vista. Sin embargo, cuando se consideran fenómenos físicos la gravedad, la teoría de la relatividad  nos lleva a que el universo es un ente tetra-dimensional que incluye tanto dimensiones espaciales como el tiempo como otra dimensión. Diferentes observadores percibirán diferentes “secciones espaciales” de este espacio-tiempo por lo que el espacio físico es algo más complejo que un espacio euclídeo tridimiensional.

En las teorías actuales no existe una razón clara para que el de dimensiones espaciales sean tres. Aunque existen ciertas instuiciónes sobre ello: Ehrenfest (aquel gran físico nunca reconocido) señaló que en cuatro o más dimensiones las órbitas planetarias cerradas, por ejemplo, no serían estables (y por ende, parece difícil que en un universo así existiera vida inteligente preguntándose por la tridimensionalidad espacial del universo).

Es cierto que en nuestro mundo tridimensional y mental existen cosas misteriosas. A veces me pregunto que importancia puede tener un . (“¿Qué hay en un nombre? Lo que llamamos rosa, / con cualquier otro nombre tendría el mismo dulce aroma”? (-Shakespeare, Romeo y Julieta-) - La rosa da sustento a muchos otros tópicos literarios: se marchita como símbolo de la fugacidad del tiempo y lo efímero de la vida humana; y provoca la prisa de la doncella recogerla mientras pueda. Por otro lado, le advierte de que hay que tener cuidado: no hay rosa sin espinas.

También el mundo de la poesía es un tanto misterioso y dicen, que… “Los poetas hablan consigo mismo y el mundo les oye por casualidad.” Tópicos ascéticos, metafísicos o existenciales: Quiénes somos, de dónde venimos, a dónde vamos, las llamadas preguntas trascendentales, propias de la cosmología, la antropología y la metafísica. Los poetas siempre han buscado un mundo irreal y han idealizado el enaltecido mucho más allá de este mundo.

Como siempre me pasa, me desvío del tema que en este trabajo nos ocupa: El espacio-tiempo.

Estamos inmersos en el espacio-tiempo curvo y tetradimensional de nuestro Universo. Hay que entender que el espacio–tiempo es la descripción en cuatro dimensiones del universo en la que la posición de un objeto se especifica por tres coordenadas en el espacio y una en el tiempo. De acuerdo con la relatividadespecial, no existe un tiempo absoluto que pueda ser medido con independencia del observador, de manera que eventos simultáneos para un observador ocurren en instantes diferentes vistos desde otro lugar. El tiempo puede ser medido, por tanto, de manera relativa, como lo son las posiciones en el espacio (Euclides) tridimensional, y esto puede conseguirse mediante el concepto de espacio–tiempo. La trayectoria de un objeto en el espacio–tiempo se denomina por el de línea de universo. La relatividadgeneral nos explica lo que es un espacio–tiempo curvo con las posiciones y movimientos de las partículas de materia.

La introducción por parte de Minkowski de la idea espaciotemporal resultó tan importante es porque permitió a Einstein utilizar la idea de geometría espaciotemporal para formular su teoría de la relatividad general que describe la Gravedad que se genera en presencia de grandes masas y cómo ésta curva el espacio y distorsiona el tiempo. En presencia de grandes masas de materia, tales como planetas, estrellas y galaxias, está presente el fenómeno descrito por Einstein en su teoría de la relatividad general, la curvatura del espacio–tiempo, eso que conocemos como gravedad, una fuerza de atracción que actúa todos los cuerpos y cuya intensidad depende de las masas y de las distancias que los separan; la fuerza gravitacional disminuye con el cuadrado. Hemos llegado a comprender que es la materia, la que determina la geometría del espacio-tiempo.

En la imagen, dos partículas en reposo relativo, en un espacio-tiempo llano y Se representan en este esquema dos partículas que se acercan entre sí siguiendo un movimiento acelerado. La interpretación newtoniana supone que el espacio-tiempo es llano y que lo que provoca la curvatura de las líneas de universo es la fuerza de interacción gravitatoria entre ambas partículas. Por el contrario, la interpretación einsteiniana supone que las líneas de universo de estas partículas son geodésicas (“rectas”), y que es la propia curvatura del espacio tiempo lo que provoca su aproximación progresiva.

El máximo exponente conocido del espacio-tiempo curvo, se podría decir que se da en la formación de los agujeros negros, donde la masa queda comprimida a tal densidad que se conforma en una singularidad, ese objeto de energía y densidad “infinitsas” en el que, el espacio y el tiempo desaparecen de nuestra vista y parece que entran en “otro mund” para nosotros desconocidos.

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Los agujeros negros, cuya existencia se dedujo por Schwarzschild en 1.916 a partir de las ecuaciones de campo de Einstein de la relatividad general, son objetos supermasivos, invisibles a nuestra vista (de ahí su nombre) del que no escapa ni la luz; tal es la fuerza gravitatoria que generan que incluso engullen la materia de objetos vecinos y material circundante, y, objetos estelares, como estrellas que osan traspasar el cinturón de seguridad que llamamos horizonte de sucesos.

Resultado de imagen de Una estrella es engullida por un agujero negro

Hidden lair at the heart of NGC 1068. NGC 1068 can be seen in close. La guarida donde se esconde el agujero negro

Desde siempre hemos tenido la tendencia de querer representar las cosas y a medida que pudimos descubrir conocimientos nuevos, también le dimos a esos nuevos saberes sus símbolos y ecuaciones matemáticas que representaban lo que creíamos saber. Mecánica cuántica, relatividad, átomos, el genóma, agujeros negros, la constante cosmológica, la constante de Planck racionalizada…

Wheeler decía allá por el año 1957, que el punto final de la compresión de la materia -la propia singularidad- debía estar gobernada por la unión, o matrimonio, de las leyes de la mecánica cuántica y las de la distorsión espaciotemporal. Esto debe ser así, puesto que la distorsión espaguetiza el espacio a escalas tan extraordinariamente microscópicas que están profundamente influenciadas por el principio de incertidumbre.

Las leyes unificadas de la distorsión espaciotemporal y la mecánica cuántica se denominan “leyes de la gravedad cuántica”, y han sido un “santo grial” para todos los físicos desde los años cincuenta. A principios de los sesenta los que estudiaban física con Wheeler, pensaban que esas leyes de la gravedad cuántica eran tan difíciles de comprender  que nunca las podrían descubrir durante sus vidas. Sin embargo, el tiempo inexorable no deja de transcurrir, mientras que, el Universo y nuestras mentes también, se expanden. De tal manera evolucionan nuestros conocimientos que, poco a poco, vamos pudiendo conquistar saberes que eran profundos secretos escondidos de la Naturaleza y, con la Teoría de cuerdas (aún en desarrollo), parece que por fín, podremos tener una teoría cuántica de la gravedad.

Una cosa sí sabemos: Las singularidades dentro de los agujeros negros no son de mucha utilidad puesto que no podemos contemplarla desde fuera, alejados del horizonte de sucesos que marca la línea infranqueable del irás y no volverás. Si alguna vez alguien pudiera llegar a ver la singularidad, no podría regresar para contarlo. Parece que la única singularidad que podríamos “contemplar” sin llegar a morir sería aquella del Big Bang, es decir, el lugar a partir del cual pudo surgir el universo y, cuando nuestros ingenios tecnológicos lo permitan, serán las ondas gravitacionales las que nos “enseñarán” esa singularidad.

 

 Esta pretende ser la imagen de un extraño objeto masivo, un quásar  que sería una evidencia vital del Universo primordial. Es un objeto muy raro que nos ayudará a entender cómo crecieron los agujeros negros súpermasivos unos pocos cientos de millones de años después del Big Bang (ESO).

Representación artística del aspecto que debió tener 770 millones después del Big bang el quásar más distante descubierto hasta la fecha (Imagen ESO). Estas observaciones del quásar brindan una imagen de nuestro universo tal como era durante su infancia, solo 750 millones de años después de producirse la explosión inicial que creó al universo. El análisis del espectro de la luz del quásar no ha aportado evidencias de elementos pesados en la nube gaseosa circundante, un hallazgo que sugiere que el quásar data de una era cercana al nacimiento de las primeras estrellas del universo.

Basándose en numerosos modelos teóricos, la mayoría de los científicos está de acuerdo sobre la secuencia de sucesos que debió acontecer durante el desarrollo inicial del universo: Hace cerca de 14.000 millones de años, una explosión colosal, ahora conocida como el Big Bang, produjo cantidades inmensas de materia y energía, creando un universo que se expandía con suma rapidez. En los primeros minutos después de la explosión, protones y neutrones colisionaron en reacciones de fusión nuclear, formando así hidrógeno y helio.

Finalmente, el universo se enfrió hasta un punto en que la fusión dejó de generar estos elementos básicos, dejando al hidrógeno como el elemento predominante en el universo. En líneas generales, los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, como por ejemplo el carbono y el oxígeno, no se formaron hasta que aparecieron las primeras estrellas. Los astrónomos han intentado identificar el momento en el que nacieron las primeras estrellas, analizando a tal fin la luz de cuerpos muy distantes. (Cuanto más lejos está un objeto en el espacio, más antigua es la imagen que de él recibimos, en luz visible y otras longitudes de onda del espectro electromagnético.) Hasta ahora, los científicos sólo habían podido observar objetos que tienen menos de unos 11.000 millones de años. Todos estos objetos presentan elementos pesados, lo cual sugiere que las estrellas ya eran abundantes, o por lo menos estaban bien establecidas, en ese momento de la historia del universo.

                                          Supernova 1987 A

El Big Bang produjo tres tipos de radiación: electromagnética (fotones), radiación de neutrinos y ondas gravitatorias. Se estima que durante sus primeros 100.000 años de vida, el universo estaba tan caliente y denso que los fotones no podían propagarse; eran creados, dispersados y absorbidos antes de que apenas pudieran recorrer ínfimas distancias. Finalmente, a los cien mil años de edad, el universo se había expandido y enfriado lo suficiente para que los fotones sobrevivieran, y ellos comenzaron su viaje hacia la Tierra que aún no existía. Hoy los podemos ver como un “fondo cósmico de microondas”, que llega de todas las direcciones y llevan gravada en ellos una imagen del universo cuando sólo tenía esa edad de cien mil años.

Se dice que al principio sólo había una sola fuerza, la Gravedad que contenía a las otras tres que más tarde se desgajaron de ella y “caminaron” por sí mismas para hacer de nuestro universo el que ahora conocemos. En Cosmología, la fuerza de gravedad es muy importante, es ella la que mantiene unidos los sistemas planetarios, las estrellas en las galaxias y a las galaxias en los cúmulos. La Gravedad existe a partir de la materia que la genera para curvar el espaciotiempo y dibujar la geometría del universo.

Los telescopios de la NASA han captado la imagen de un agujero negro en el centro de una galaxia golpeando otra vecina hasta el punto de desviarla y de …”robarle su masa” que, finalmente se irá engullengo poco a poco el monstruo estelar.

Un agujero negro es lo definitivo en distorsión espaciotemporal, según las ecuaciones de Einstein: está hecho única y exclusivamente a partir de dicha distorsión. Su enorme distorsión está causada por una inmensa cantidad de energía compactada: energía que reside no en la materia, sino en la propia distorsión. La distorsión genera más distorsión sin la ayuda de la materia. es la esencia del agujero negro.

Lo cierto es que los físicos relativistas se han sentido muy frustrados desde que Einstein publicó su Teoría de la relatividad general y se desprendieron de ellas mensajes asombroso como el de la existencia de agujeros negros que predecían sus ecuaciones de campo. Así que, se dirigieron a los astrónomos para que ellos confirmaran o refutaran su existencia mediante la observación del universo profundo. Sin embargo y, a pesar de su enorme esfuerzo, los astrónomos npo han podido obtener medidas cuantitativas de ninguna distorsión espaciotemporal de agujeros negros. Sus grandes triunfos han consistido en varios descubrimientos casi incontrovertibles de la existencia de agujeros negros en el universo, pero han sido incapaces de cartografiar, ni siquiera de forma ruda, esa distorsión espaciotemporal alrededor de los agujeros negros descubiertos. No tenemos la técnica para ello y somos conscientes de lo mucho que nos queda por aprender y descubrir.

    Imaginar cómo podría escapar una nave que cayera cerca del remolino central… ¡Produce escalofríos!

Las matemáticas siempre van por delante de esa realidad que incansables buscamos. Ellas nos dicen que en un agujero negro, además de la curvatura y el frenado y ralentización del tiempo, hay un tercewr aspecto en la distorsi´pon espaciotemporal de un agujero negro: un torbellino similar a un enorme tornado de espacio y tiempo que da vueltas y vueltas alrtededor del horizonte del agujero. Así como el torbellino es muy lento lejos del corazón del tornado, también el torbellino. Más cerca del núcleo o del horizonte el torbellino es más rápido y, cuando nos acercamos hacia el centro ese torbellino espaciotemporal es tan rápido e intenso que arrastra a todos los objetos (materia) que ahí se aventuren a estar presentes y, por muy potentes que pudieran ser los motores de una nave espacial… ¡nunca podrían hacerla salir de esa inmensa fuerza que la atraería hacia sí! Su destino sería la singularidad del agujero negro donde la materia comprimida hasta límites inimaginables, no sabemos en qué se habrá podido convertir.

Resultado de imagen de La presencia de grandes masas curva el espacio

Todos conocemos la teoría de Einstein y lo que nos dice que ocurre cuando grandes masas, como planetas, están presentes: Curvan el espacio que lo circundan en función de la masa. El exponente máximo de dicha curvatura y distorsión temporal es el agujero negro que, comprime la masa hasta hacerla “desaparecer” y el tiempo, en la singularidad formada, deja de existir. En ese punto, la relatividadgeneral deja de ser válida y tenemos que acudir a la mecánica cuántica para seguir comprendiendo lo que allí está pasando.

Einstein no se preocupaba por la existencia de este extraño universo dentro del agujero negro porque la comunicación con él era imposible. Cualquier aparato o sonda enviada al centro de un agujero negroencontraría una curvatura infinita; es decir, el campo gravitatorio sería infinito y, como ya se explica anteriormente, nada puede salir de un agujero negro, con lo cual, el mensaje nunca llegará al exterior. Allí dentro, cualquier objeto material sería literalmente pulverizado, los electrones serían separados de los átomos, e incluso los protones y los neutrones dentro de los propios núcleos serían desgajados. De todas las maneras tenemos que reconocer que este universo especular es matemáticamente necesario para poder ir comprendiendo cómo es, en realidad, nuestro universo.

Resultado de imagen de puente de Einstein-Rosen

Con todo esto, nunca hemos dejado de fantasear. Ahí tenemos el famoso puente de Einstein-Rosen que conecta dos universos y que fue considerado un artificio matemático. De todo esto se ha escrito hasta  la extenuación:

“Pero la factibilidad de poder trasladarse de un punto a otro del Universo recurriendo a la ayuda de un agujero de gusano es tan sólo el principio de las posibilidades. Otra posibilidad sería la de poder viajar al pasado o de poder viajar al futuro. Con un túnel conectando dos regiones diferentes del espacio-tiempo, conectando el “pasado” con el “futuro”, un habitante del “futuro” podría trasladarse sin problema alguno hacia el “pasado”  Einstein—Rosen—Podolsky), para poder estar físicamente presente en dicho pasado con la capacidad de alterar lo que está ocurriendo en el “ahora”. Y un habitante del “pasado” podría trasladarse hacia el “futuro” para conocer a su descendencia mil generaciones después, si la hubo.

 

El puente de Einstein-Rosen conecta universos diferentes. Einstein creía que cualquier cohete que entrara en el puente sería aplastado, haciendo así imposible la comunicación Posteriormente, los puentes de Einstein-Rosen se encontraron pronto en otras soluciones de las ecuaciones gravitatorias, tales como la solución de Reisner-Nordstrom que describe un agujero eléctricamente cargado. Sin embargo, el puente de Einstein-Rosen siguió siendo una nota a pie de página curiosa pero olvidada en el saber de la relatividad.

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Lo cierto es que algunas veces, tengo la sensación de que aún no hemos llegado a comprender esa fuerza misteriosa que es la Gravedad, la que no se quiere juntar con las otras tres fuerzas de la Naturaleza. Ella campa solitaria y aunque es la más débil de las cuatro, esa debidad resulta engañosa poreque llega a todas partes y, además, como algunos de los antiguos filósofos naturales, algunos piensan que es la única fuerza del universo y, de ella, se desgajaron las otras tres cuando el Universo comenzó a enfriarse.

¡El Universo! Es todo lo que existe y es mucho para que nosotros, unos recien llegados, podamos llegar a comprenderlo en toda su inmensidad. Muchos son los secretos que esconde y, como siempre digo, son muchas más las preguntas que las respuestas. Sin embargo, estamos en el camino y… Como dijo el sabio: ¡Todos los grandes viajes comenzaron con un primer paso!

En el Universo todo es fruto de dos fuerzas contrapuestas:


Por ejemplo, las estrellas son estables por el hecho de que, la energía de fusión tiende a expandir la estrella y, la fuerza de Gravedad generada por su ingente masa, la hace contraerse. De esa manera, las dos fuerzas se contrarrestan y consiguen estabilizar a la estrella que vive miles de años. Cuando se agota el combustible nuclear de fusión, la estrella queda a merced de la Gravedad y se contrae (implosiona) bajo el peso de su propia masa, la gravedad la aplasta más y más hasta convertirla en una estrella de neutrones y un agujero negro si es una estrella masiva.

En el átomo, el equilibrio se alcanza como consecuencia de que, los protones (los nucleones que forman el núcleo), están cargados positivamente, y, los electrones que orbítan a su alrededor, están cargadas eléctricamente con cargas negativas equivalentes, con lo cual, el equilibrio queda servido y se alcanza la estabilidad.

Diagrama de Kruskal-Szekeres para un agujero negro. Las rectas azules son superficies de tiempo constante. Las curvas verdes son superficies de radio constante. -Las regiones I y II (sólo la parte blanca) son el exterior y el interior de un agujero negro. -La región III es una región exterior al agujero negro “paralela”. -La región IV (sólo la parte blanca) es un agujero blanco. Las zonas grises adyacentes a las regiones II y IV son las singularidades.

Resultado de imagen de Agujero blanco

          El agujero Blñanco, al contrario del Agujero negro, en lugar de engullir materia la expulsaria

El agujero negro de Schwarzschild es descrito como una singularidad en la cual una geodésica puede sólo ingresar, tal tipo de agujero negro incluye dos tipos de horizonte: un horizonte “futuro” (es decir, una región de la cual no se puede salir una vez que se ha ingresado en ella, y en la cual el tiempo -con el espacio- son curvados hacia el futuro), y un horizonte “pasado”, el horizonte pasado tiene por definición la de una región donde es imposible la estancia y de la cual sólo se puede salir; el horizonte futuro entonces ya correspondería a un agujero blanco.

Así, nos encontramos con el hecho cierto de que, en el Universo, todo es equilibrio y estabilidad: el resultado de dos fuerzas contrapuestas, y, se producen sucesos contradictorios como los de la destrucción creadora, es decir, a partir de finales explosivos, nacen otros comienzos.

emilio silvera