La Radiación de Hawking

Stephen Hawking. Crédito: NASA

Como celebración de los ya más de 100 seguidores de Peladillo Cuántico en Instagram decidí hace un tiempo someter a votación el tema de la siguiente entrada y la ganadora fue esta. Me alegro mucho del interés y vuestro apoyo, así que como agradecimiento aquí está: La radiación de Hawking. ¡Que os guste!

Los agujeros negros…

Un agujero negro es una cantidad de masa reducida a un punto en el espacio, que como consecuencia posee una densidad enorme, tanto que la curvatura espacio-temporal es gigantesca y hasta la luz, con sus 300.000 Km/s, queda atrapada en su interior. Puede parecer un poco destructivo, pero lo cierto es que no es tan horrible como parece (exceptuando el horizonte de sucesos, de lo cual hablaremos ahora) pues la curvatura espacio-temporal no es tan diferente a la de un objeto celeste con la misma masa y mayor tamaño (vamos, misma masa sin ser un agujero negro).  Veamos un ejemplo:

Imaginemos que el Sol se convirtiese en un agujero negro. La masa seguiría siendo la misma, solo que concentrada en un punto mucho más pequeño, de unos 3 Km sería su diámetro según los cálculos, y al no variar la masa, el efecto a las órbitas planetarias sería idéntico al que produciría el Sol no comprimido, dado que no se acercan al horizonte de sucesos. La órbita de los planetas entonces no cambiaría.

Es diferente cuando un cuerpo, pongamos un planeta o lo que sea, se acerca peligrosamente al horizonte de sucesos. Si consigue alcanzarlo la acción gravitatoria es tan grande que es imposible que escape de ahí y será absorbido sin remedio.

Agujero negro de la película Iterstellar.

Cuando vemos un agujero negro lo más llamativo es el disco negro que observamos, es lo más característico, pero eso no es el agujero -o mejor dicho la singularidad- en sí como algunas personas creen, sino el espacio entre el horizonte de sucesos y la singularidad. A partir del horizonte de sucesos, la acción gravitatoria es enorme y lo absorbe todo, incluida la luz, por ese motivo no podemos ver realmente nada. La singularidad, o la masa comprimida del agujero negro, está situada en el centro y es bastante más pequeña. Gracias al tamaño del disco se puede calcular el tamaño de la singularidad.

Pero no nos vayamos por las ramas y vayamos al meollo del asunto: 

La Radiación de Hawking.

La Radiación de Hawking trata de una radiación presente en los agujeros negros y se produce en el horizonte de sucesos. Según el principio de incertidumbre de la mecánica cuántica los agujeros negros debían emitir partículas, ya que según este principio la fluctuación cuántica (variación de energía en un punto) genera durante un instante muy breve de tiempo, una partícula-antipartícula, para lo cual utiliza energía. En cuanto estas partículas-antipartículas se desintegran devuelve la mitad de la energía que utilizó devolviendo la restante de nuevo al espacio.

Para simplificarlo mucho, porque creo que os estoy liando: una partícula y su antipartícula se encuentran en el borde del horizonte de sucesos, uno de ellos se libera hacia el espacio y el otro vuelve a caer dentro del propio agujero negro. De esta manera el agujero negro va perdiendo energía poco a poco, aunque a un ritmo increíblemente lento. 

Imaginando la cantidad de masa que un agujero negro puede absorber, el ritmo de desintegración del mismo es abrumadoramente insignificante, aunque no por ello despreciable, pues ahí está.

Y seguramente te estés preguntando a estas alturas “¿Y sería posible que un agujero negro llegase a desaparecer?” pues bien, lo cierto es que sí podría darse esa posibilidad, aunque teniendo en cuenta lo lento que se evapora y la cantidad de masa que es capaz de absorber haría falta tanto tiempo que es inimaginable. Más tiempo incluso del que nuestro universo lleva existiendo.

Para resumir, la realidad es que los agujeros negros no son eternos monstruos destructivos, si no te acercas demasiado no te harán nada y algún día tendrán su final, como tú y como yo.

Esta entrada ha sido cortita en parte porque no quise complicar el tema demasiado, ya que si nos vamos a temas más complejos mucha gente no entendería ni papa y eso no es lo que quiero.  Espero que lo hayáis disfrutado, ¡nos vemos en la siguiente!