viernes, 20 de abril de 2018

¿Qué hay en el fondo de un agujero negro?

Reconstrucción de un agujero negro (Fuente aquí)

El otro día me acordé de una pregunta que me hizo una vez un compañero cuando estábamos hablando sobre ciencia: ¿Qué hay detrás de un agujero negro? En el momento no entendí a qué se estaba refiriendo, mas tarde me di cuenta de que para él un agujero negro era literalmente eso: un agujero, y supongo que él esperaba encontrar algo al otro lado. Bien, en cierto modo sí se podría considerar un agujero -aunque no la clase de agujero por el que se cayó Alicia cuando perseguía el conejo blanco🐇- si tenemos en cuenta que la masa del agujero curva el espacio-tiempo y al ser tan masivo la curva espacio-temporal es enorme.

Pero, ¿qué es exactamente un agujero negro?


Se trata, simplemente, de una cantidad enorme de masa comprimida en un punto muy pequeño, de manera que la densidad aumenta de forma muy considerable. Imagina por ejemplo tu masa corporal comprimida en unos 1.476·10²⁷ m de diámetro. Es el diámetro aproximado que tendrías si fueras un agujero negro (dependiendo de tu masa corporal). Como curiosidad, en esta página puedes calcular cuál sería tu diámetro si fueras un agujero negro.
Esto se produce como resultado de la muerte de una estrella, aunque esto no significa que todas las estrellas puedan dar lugar a agujeros negros, por ejemplo nuestro Sol no podría, pues es una estrella muy poco masiva para poder dar lugar a uno.

¿Cómo se "muere" una estrella?
Este proceso es muy interesante y lleva a cabo varios pasos de los que hablaré a continuación. Bien, pongámonos en situación.


Pumba tiene razón. Las estrellas están hechas de gas y en su núcleo se llevan a cabo importantes reacciones de fusión nuclear que empiezan a fusionar los gases más ligeros en otros más pesados, terminando en hierro.
Las enanas amarillas, como el Sol, poseen un núcleo en el que se fusionan átomos de hidrógeno para dar lugar al helio mediante una reacción de fusión llamada la cadena protón-protón.


Estas reacciones provocan explosiones que impulsan el gas hacia fuera de la estrella, y a su vez, la propia gravedad la atrae hacia el centro e impide que la estrella se expanda por el universo en adelante.
Los atomos de hidrógeno se fusionan formando átomos de helio, y estos a su vez forman el berilio. Después, del mismo modo, se fusionan dando lugar al carbono, oxígeno, neón, magnesio, hierro y después níquel.Y aquí pasa algo interesante: el níquel quiere convertirse en zinc, pero para ello necesita absorber gran cantidad de energía, así que a partir de este momento la estrella deja de producir las reacciones que provocaban estas enormes explosiones que la mantenían alejada del núcleo y toda la masa de la estrella, al perder la fuerza que la mantenía alejada del núcleo, empieza a ser atraída hacia éste por la gravedad a una gran velocidad. Como consecuencia se produce una enorme explosión y la estrella pasa a ser un diminuto puntito de masa ultra comprimida y densa: un agujero negro.

En este vídeo se puede ver el proceso que acabo de explicar:


Entonces... ¿qué hay dentro de ese agujero?
La respuesta es la singularidad: un punto infinitamente pequeño en donde se compactan cantidades extraordinariamente grandes de masa. Este punto supermasivo posee tanta gravedad que nada puede escapar de él. A su alrededor, podemos observar una zona negra que es el llamado horizonte de sucesos. Es un punto de no retorno, si llegas ahí no podrás evitar ser absorbido por el agujero.


¿Significa eso que los agujeros negros acabarán absorbiendo todo el universo?
Sí y no. Es cierto que mientras siga habiendo estrellas lo suficientemente grandes para formar agujeros negros estos se seguirán formando, pero también es cierto que los agujeros negros no tienen una vida eterna y, más tarde que temprano, nodos acabarán "muriendo", según la Radiación de Hawking de la que hablaré más adelante en otra entrada. Aún así, la vida de los agujeros negros es tan larga que tardará más en llegar ese momento de lo que lleva existiendo el universo hoy en día. Casi nada.

Y no podría despedirme sin un chiste...
El mérito del chiste de hoy se lo lleva molasaber. ¡Pincha aquí para hacerle una visita!