AGUJEROS NEGROS: CENTRALES DE ENERGIA DEL UNIVERSO

Agujeros negros: Centrales de energía del universo

Escrito por Kanijo en Astronomía

Las luces más brillantes del universo a menudo proceden de los rincones más negros del espacio.

Los agujeros negros, llamados así debido a que ni siquiera la luz puede escapar de su tirón gravitatorio, sólo pueden detectarse a través de su arrastre sobre la materia. Aunque los propios agujeros negros son invisibles, las regiones que los rodean están gobernadas por potentes campos magnéticos y fuerzas gravitatorias que crean algunas de las radiaciones más luminosas gamás vistas.

Las anomalías súper-brillantes como los rayos cósmicos, chorros de plasma y estallidos de rayos gamma se vierten poco a poco para volar por el universo, y los investigadores apenas están empezando a desentrañar los misterios de cómo surgen.

Infinitamente densos

Los agujeros negros son masas extremadamente densas compactadas en puntos individuales del espacio. En sus centros, toda la materia está compactada en una densidad infinita dentro de un volumen espacial de cero, conocido como singularidad. Allí, el tirón de la gravedad se cree que es infinitamente potente, curvando el espacio-tiempo hasta el infinito.

Aún así, todas las cosas extrañas que suceden en el interior de los agujeros negros, si estás lo suficientemente lejos de ellos, actúan como cualquier otra materia. Esto significa que si el Sol fuese reemplazado por un agujero negro de la misma masa, todos los planetas continuarían orbitando alrededor del mismo igual que siempre, dicen los científicos, aunque la Tierra dejaría de ser habitable debido a la falta de luz solar.

Se cree que los agujeros negros se forman durante la muerte explosiva de estrellas muy masivas. Cuando una estrella agota todo su combustible, implosiona bajo el empuje de la fuerza de la gravedad en una bola cada vez más densa, finalmente reduciéndose a un agujero negro. Mientras tanto, las capas exteriores de la estrella se expulsan en un potente estallido conocido como supernova.

Rayos, estallidos y chorros

Los científicos creen que parte de la energía liberada por la explosión y formación de un agujero negro va a la aceleración de partículas a altas velocidades, creando maravillas conocidas como rayos cósmicos que vuelan por el universo a casi la velocidad de la luz. Detectamos algunas de estas partículas en la Tierra, donde un puñado de ellas pueden golpear y dejar fuera de servicio sistemas electrónicos.

Otra consecuencia de los agujeros negros y supernovas son los cortos destellos de rayos gamma de alta energía conocidos como estallidos de rayos gamma. Se originan en lejanas galaxias y son los objetos más brillantes jamás vistos en el universo. Los estallidos surgen cuando una estrella muy masiva de rotación rápida colapsa en un agujero negro durante una explosión de supernova, y libera un corto e intenso rayo de radiación gamma.

Y los agujeros negros también parecen los culpables de los chorros de gas cargado que vemos en los corazones de las galaxias lejanas. Estas galaxias, llamadas blázars, probablemente tienen agujeros negros supermasivos en sus centros que están curvando el espacio-tiempo de forma extrema. Conforme el gas y el polvo es arrastrado hacia el agujero negro, parte del mismo es expulsado hacia fuera y acelerado por retorcidos campos magnéticos alrededor del agujero negro para lanzarlos en forma de chorros luminosos que pueden verse por todo el universo.

“Estudiamos una batería de mecanismos para extraer la energía de un agujero negro giratorio, y proporcionar una forma convincente de alimentar los chorros en las fuentes de rayos gamma de alta energía”, dijo Govind Menon, profesor de física en la Universidad Troy de Alabama.

Menon recientemente escribió el libro “High Energy Radiation from Black Holes: Gamma Rays, Cosmic Rays, and Neutrinos“, (2009, Princeton University Press) junto al astrofísico Charles Dermer de la División de Ciencias Espaciales del Laboratorio de Investigación Naval. Los dos científicos hablaron sobre el tema en el Simposio Fermi del 4 de noviembre de 2009 en Washington, D.C.

Los investigadores dijeron que es probable que se descubran aún más secretos sobre los agujeros negros gracias a nuevos experimentos como el Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi, el Experimento de Neutrinos IceCube del Polo Sur, los detectores de rayos gamma de terrestres de TeV (1000 GeV), y el Observatorio de Rayos Cósmicos Pierre Auger en Argentina.

“Esta es una década de increíbles descubrimientos científicos en la astronomía de alta energía y física de astropartículas”, comenta Dermer.