9 cosas que no sabías sobre los agujeros negros

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Una impresión artística de GRB 221009A, que pudo haber anunciado el nacimiento de un agujero negro.

Agujeros negros. A pesar de sus nombres, los enigmáticos objetos son lo opuesto a los vacíos. Son algunos de los objetos más densos del universo, con masas que varían desde el tamaño de estrellas hasta varios cientos de millones de estrellas. Sus campos gravitacionales son tan intensos que ni siquiera la luz puede escapar de ellos a una Cierto punto, dejándonos irremediablemente adivinando cómo la realidad se manifiesta más allá de sus horizontes de eventos.

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No es de extrañar, entonces, que los agujeros negros capturen la imaginación. Son confusos, emocionantes y están llenos de secretos que aún tenemos que aprender. sobre física y espacio. Así que, sin más preámbulos, profundicemos en algunos aspectos de los agujeros negros que tal vez no hayas conocido antes.

Ilustración artística de un evento de interrupción de las mareas.

Quizás se pregunte: “si la luz no puede escapar de un agujero negro, ¿cómo es que podemos obtener imágenes de ellos?” De hecho, fue una noticia importante. cuando el Evento Horizon Telescope captó primera imagen de un agujero negro—o más bien, la sombra de un agujero negro: la silueta de la monstruosidad enmarcada contra el brillo del material sobrecalentado atraído hacia él por su gravedad. Los agujeros negros están rodeados de materia estelar, pulverizada por la gravedad del agujero y sobrecalentada a medida que se acerca cada vez más al horizonte de eventos.

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Pero los agujeros negros a veces escupe el material Se han acercado tanto al olvido, a veces años después de que los astrónomos hayan consignado un objeto determinado a su destino. no pasó el horizonte de eventos; fue expulsado por el agujero negro antes de que eso pudiera suceder. Así que tal vez sea más justo decir que Un agujero negro juega con su comida.

En 2015, los investigadores detectaron ondas gravitacionales por primera vez: el estiramiento y compresión apenas perceptible del espacio-tiempo causado por las interacciones de agujeros negros y otros objetos densos. Pero el año pasado, varios consorcios científicos encontrados signos de que los binarios de agujeros negros supermasivos, con toda probabilidad, son responsables del fondo de ondas gravitacionales: el mar constante de ondas gravitacionales que están pasando a través de ti y de mí en este mismo momento.

Cuando una estrella pasa demasiado cerca de un agujero negro, queda atrapada en su campo gravitacional. Con el tiempo, la estrella se acerca lo suficiente para el agujero negro que se estira y arremolina dentro del disco de acreción del agujero negro, o la colección de materia sobrecalentada que rodea (Lo mismo le pasaría a usted si se acercara demasiado a un agujero negro.) Este proceso se llama espaguetificación porque (usted Lo adiviné) los espaguetis están deliciosos. No, solo estoy bromeando: es porque el material de la estrella ha sido estirado y comprimido. Bueno, espaguetis Es un término acuñado por el fallecido astrofísico Stephen Hawking en su obra fundamental, Una breve historia del tiempo. Trinity College Dublín tiene una gran explicador de la espaguetificación, y puedes leer sobre las estrellas siendo espaguetificado en este mismo sitio.

Un gráfico que muestra los tamaños relativos (y la brecha de masa) entre los agujeros negros.

Probablemente sabías cuán ridículamente grandes son algunos agujeros negros, como los que se esconden en los centros de las galaxias. Algunos agujeros negros son bastante pequeños, en la escala de algunas estrellas. Pero hay una “brecha de masa” significativa en los agujeros negros, lo que deja Astrónomos y astrofísicos que luchan por encontrar los llamados agujeros negros de masa intermedia. Algunos posibles Se han descubierto agujeros negros de masa intermedia—Se espera que existan, porque los agujeros negros supermasivos deben surgir de algo, pero siguen siendo una cuestión abierta.

Una ilustración de un agujero negro a la deriva a través del espacio.

Olvídese del hijo del medio de los agujeros negros: ¿qué pasa con los más antiguos que existieron? A principios de este mes, los astrónomos encontraron el agujero negro más antiguo. agujero todavía, envejecido más de 13 mil millones de años. Pero un tipo teorizado de agujero negro Se cree que es aún más antiguo y considerablemente más pequeño. Se teoriza que estos “agujeros negros primordiales” aparecieron poco después de la BigBang. Pero son tan pequeños que no acumulan discos masivos de material ni acechan en núcleos galácticos. Se teoriza que los agujeros negros flotan a través del espacio, tal vez explicando la materia oscura que no puede observarse directamente pero cuya presencia es evidente en la forma de doblar la luz.

El campo ultraprofundo del Hubble, que muestra casi 10.000 galaxias.

Debido a que los agujeros negros supermasivos se encuentran en el centro de las galaxias, se le perdonaría pensar en los objetos como unos pocos entre innumerables Estrellas, exoplanetas, asteroides, nubes moleculares, estrellas de neutrones y otras cosas que componen nuestro universo. Pero las hay. montones de agujeros negros. En 2022, un equipo de investigadores calculó que puede haber 40 quintillones (es decir, 40 mil millones de millones) de agujeros negros en el universo observable. Por supuesto, el universo es un gran lugar, pero pensar en la cantidad de cosas que contiene le da a esa escala una dimensión completamente nueva.

El estallido de rayos gamma más brillante de todos los tiempos (BOAT).

Hace dos años, un Una gigantesca explosión sacudió el universo. El año pasado, los astrónomos confirmaron que fue el estallido de rayos gamma más brillante jamás observado, y probablemente el “estallido más brillante… desde que comenzó la civilización humana”. ”, dijo uno de los coautores del estudio. Se cree que los estallidos de rayos gamma marcan el nacimiento de los agujeros negros. según la nasao las colisiones de objetos superdensos, como estrellas de neutrones y agujeros negros. Incluso en lo más profundo del universo distante, estos objetos hacen su presencia conocida.

La impresión de un artista del objeto misterioso como un agujero negro.

A principios de este mes, un equipo de científicos encontró un objeto compacto Eso los dejó perplejos: tiene entre 2,09 y 2,71 veces la masa del Sol, lo que lo convierte en una estrella de neutrones masiva, la densa, etapa final de la vida estelar, o un agujero negro súper pequeño, el más ligero conocido.

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Lo sé, esto parece un poco barato dado que se teoriza que los agujeros negros primordiales son pequeños y tienen un lugar en esta lista. Pero Los agujeros negros primordiales pertenecen al ámbito de la teoría: este objeto fue observado con un radiotelescopio. Es un recordatorio de que los rangos de agujeros negros Las masas de agujeros son un objetivo en movimiento y cada observación se presta a una mejor comprensión de cómo nacen y crecen los objetos.

GN-z11, donde se encontró recientemente el superlativamente antiguo agujero negro.

El año 2024 ha comenzado espléndidamente para los investigadores de agujeros negros. Un equipo de científicos anunció la El agujero negro más antiguo conocido, con una edad de más de 13 mil millones de años. Pero el agujero negro está planteando nuevas preguntas . El tamaño del agujero negro excede lo Los científicos creían anteriormente que era posible en una etapa tan temprana de la evolución del universo. Según las teorías estándar de su desarrollo, Se necesitarían mil millones de años para que se forme un agujero negro de esta magnitud. Esperamos que se encuentren agujeros negros más antiguos, por lo que para que podamos comprender mejor cómo se forman y cómo continúan dando forma al universo tal como lo conocemos.

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