Hablando de agujeros negros, el término agujeros negros solo fue acuñado en el siglo XIX, por el científico estadounidense (John Wheeler) como una idea que existía desde doscientos años antes, cuando existían dos teorías sobre la luz: la dualidad de la luz, es decir , se sabe que la luz puede comportarse como un ondas y partículas (partículas).
En ese momento, la hipótesis del agujero negro encontró resistencia porque los científicos no tenían evidencia suficiente para ello. En 1915, Albert Einstein publicó su mayor descubrimiento (Teoría de la relatividad) que sugería que la gravedad puede doblar la dimensión espacio-tiempo y es por eso que las partículas de luz (fotones) que tienen una masa cercana a cero pueden verse afectadas por la gravedad, y esto conduce al fenómeno de los agujeros negros. .
Ni un agujero
Un agujero negro no es un agujero (hueco) en el universo (espacio-tiempo), ¡a diferencia de lo que piensas! Un agujero negro es una estrella (con un radio pequeño pero una masa extremadamente grande y comprimida) que se ha derrumbado por su propia gravedad cuando el "combustible" de la estrella se ha agotado y su masa se ha reducido muchas veces desde el principio (asegúrese de comprender el ciclo de vida. estrellas para comprender el origen de los agujeros negros). Se le llama agujero negro por 2 cosas, a saber:
- Este objeto comprimido aspira cualquier material que se encuentre cerca de él, como un agujero; sí, ¡es una aspiradora!
- Cualquier asunto (digamos luz), la luz que ha sido absorbida no podrá salir nuevamente de ella. Esto concuerda con la descripción de la radiación del cuerpo negro: absorbe la luz por completo (e = 1).
Es imposible que cualquier materia escape de un agujero negro, (un rayo) de luz por sí sola es incapaz, ¡y mucho menos otra materia, no existe! - porque nada puede exceder la velocidad de la luz (según la teoría de la relatividad) entonces todo no puede escapar (y ¡Nunca espere escapar del abrazo de un agujero negro!).
Actualmente, los científicos están pensando en qué podemos crear una sustancia / materia que pueda tener una velocidad (en el vacío ) que supere la velocidad de la luz . (y no se sabe cómo responderá la luz a la gravedad).
¿Cómo se encuentra un agujero negro si la luz por sí sola no puede salir de él? (Recuerde que no podemos ver un objeto sin la ayuda de la luz y el universo es muy oscuro y frío). Los agujeros negros se pueden encontrar con la ayuda de materiales en el espacio exterior, una materia que está cerca del agujero negro girará y también lo rodeará. , se creará un disco plano llamado disco de acreción como resultado de esto.
Esta materia en rotación pierde su energía y luego 'arroja' radiación en forma de rayos X, así como radiación electromagnética, antes de pasar finalmente a través del horizonte de eventos.El agujero negro llamado Cygnus X-1 se encuentra en un sistema estelar binario (dos estrellas orbitando entre sí) que se comporta de manera tan extraña que los astrónomos están confundidos y se preguntan ¿por qué? Después de un estudio más detallado, resultó que la estrella en realidad rodeaba un agujero negro (Cygnus X-1) que se encuentra a 6000 años luz de la Tierra.
Basado en la teoría general de la relatividad, se afirma que la gravedad puede doblar el espacio-tiempo. La Tierra orbita al Sol (en su totalidad) en 365,25 días. Esto se debe a (el resultado de la curvatura) de la gravedad del Sol que hace que la Tierra la orbite.Y la tierra también distorsiona el espacio-tiempo a su alrededor y por lo tanto la luna gira a su alrededor (siguiendo la curvatura).
Lea también: ¿Dónde está la Vieja Zelanda?La gravedad de este objeto de modo (grande) distorsiona el espacio-tiempo a su alrededor, como resultado, cualquier objeto cercano a él orbitará de modo que cree un camino orbital (planetas, lunas, etc.) y en diferentes períodos para completar uno. Rotación completa (360 °). En la imagen de arriba (Fig. 1.2), preste atención a las líneas que componen la red, eso es lo que se llama espacio-tiempo .
Simplemente, imagínense a usted y a su amigo estirando una tela (entre ustedes) y colocando una canica (apuntará al centro de la tela), y luego habrá una curva, ¿verdad? Esa es la verdadera fuerza de la gravedad, la fuerza gravitacional de un agujero negro es muy, muy fuerte en comparación con el Sol o una estrella de neutrones (Fig. 1.1).
¡A estas alturas, sabemos que un agujero negro no es un agujero hueco en el universo! (¡Un agujero negro es una estrella que se ha colapsado y tiene una atracción gravitacional tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar!)
Entonces, ¿qué es exactamente un "agujero" negro?
Los agujeros negros en realidad tienen 3 partes, a saber; Ergosfera, horizonte de eventos y singularidad. ( Al acercarnos a cada una de estas partes, sentiremos un efecto diferente). Si nos acercamos a un agujero negro, encontraremos la ergosfera primero antes de encontrarnos con el horizonte de eventos y la singularidad al final.
Ergosfera: es la parte más externa del horizonte de eventos giratorio, donde el espacio-tiempo se distorsionará debido a esta fuerza cortante (giratoria).
Horizonte de eventos (horizonte de eventos): es el límite entre el espacio-tiempo dentro del agujero negro, todos los eventos que ocurren (aquí) ya no pueden ser influenciados .
Singularidad: es el punto central del agujero negro, en la singularidad de la densidad de masa y el infinito de la curvatura del espacio-tiempo .
Cualquier material que se encuentre en la ergosfera aún puede escapar con la ayuda de las fuerzas de rotación (que son muy rápidas) de la propia ergosfera. Sin embargo, si ha entrado en el horizonte de eventos, cualquier materia no podrá escapar, cualquier materia será presionada cada vez más por la fuerza gravitacional del agujero negro y al final estará en una singularidad (¡estará aquí para siempre!).
En la singularidad, ¡todas las leyes de la física que conocemos hasta ahora ya no se aplicarán! - y hay una unificación de las fuerzas fundamentales del universo (fuerza gravitacional, fuerza electromagnética, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil) . No se sabe cómo se produce el esquema de las uniones fuerzas / componentes, y no se puede explicar qué hay realmente en la singularidad.
En este punto, hemos sabido uno por uno lo que realmente significan Ergosphere, Event Horizon y Singularity. Suponiendo que un agujero negro es una bola sólida, debe tener un radio y un diámetro, ¿verdad?
Este radio es la distancia entre la singularidad y el horizonte de sucesos (Fig. 1.3), llamado radio de Schwarszchild (tomado de un científico al que se le atribuye el desarrollo de la teoría del agujero negro). El radio del schwarszchild depende del valor de la masa, cuanto mayor es la masa, mayor es el radio.
El radio de Schwarszchild explica que hay dos (importantes) energías en funcionamiento cuando en un agujero negro, estas dos energías son la energía cinética y la energía potencial gravitacional. Sí, están muy relacionados. Se encuentra que la fórmula para el radio de Schwarzschild es R = 2GM / c², ¿cómo se obtiene la fórmula? No se preocupe, proviene de la relación entre la energía cinética (Ek) y la energía potencial gravitacional (Ep). Se da que Ek es la cantidad de energía debida al movimiento y Ep es la energía (total) en reposo.
Ek = Ep1 / 2mv² = GMm / R
1 / 2v² = GM / R
v² = 2GM / R
porque en el vacío, entonces v = c.
c² = 2GM / R
R = 2GM / c².
(De ahí proviene la fórmula para el radio de Schwarszchild).
Usando los cálculos de la fórmula, si queremos hacer de la Tierra un agujero negro, la Tierra es solo del tamaño de un guisante (más adelante) pero contiene toda la masa de la Tierra, ¿imagina? Y si fuera el sol, solo tendría un radio de 3 km. (Aunque la tierra será tan grande como una semilla de guisante si se convierte en un agujero negro, ¡apuesto a que no podrás levantarla!)
Lea también: ¿Qué son los rayos infrarrojos?Necesitamos hacer la pregunta, "si alguien se mete en un agujero negro, ¿cuál será el destino del asunto?" Cualquier materia que haya entrado en el agujero negro podrían ser las dos siguientes posibilidades, y lo hará;
- Únase al agujero negro, de modo que la masa del agujero negro también se haga más grande, o
- Estar en la singularidad durante un tiempo desconocido (esto ya se explica en física cuántica).
A pesar de que los agujeros negros son increíblemente poderosos, de hecho, los agujeros negros no existen para siempre, también tienen el mismo ciclo que los humanos: "nacen" y ciertamente no existirán. ¿Cómo muere un agujero negro? Recuerde, los agujeros negros también giran y algunos están estacionarios o estacionarios.
Según el físico ruso Yakov Zeldovich (Яков Зелдовичь) y sus colegas afirmaron que según el principio de incertidumbre de la mecánica cuántica, los objetos giratorios deben producir y emitir partículas.
El físico Stephen Hawking también argumentó que los agujeros negros deben haber emitido algo de radiación; esta radiación se conoció como radiación de halcón, que es la radiación causada por efectos cuánticos alrededor del horizonte de eventos.
Cuanto más gira, más radiación se libera, como resultado, un agujero negro disminuirá en masa y se encogerá, que al final desaparece; ¡morir! Sin embargo, como seres humanos nunca seremos testigos de la muerte de un agujero negro, porque con su masa masiva también se necesita mucho tiempo para que un agujero negro se encoja, cuanto mayor es la masa, mayor es su vida útil.
Los agujeros negros tienen muchos misterios: ¡son agujeros negros! Es una ferocidad en la oscuridad del universo. Como ser humano, solo puedes conocer su apariencia y, por supuesto, los agujeros negros son mucho más aterradores de lo que he descrito aquí. Sí, al menos ya sabemos qué y cómo son en realidad los agujeros negros, por qué es así y por qué es aquello.
Eso es suficiente, con suerte útil y gracias.
Este artículo es el trabajo de las presentaciones del autor. También puede hacer su propia escritura uniéndose a la Comunidad Saintif