febrero 22, 2024

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Cinco teorías sobre los agujeros negros que te dejarán boquiabierto

Cinco teorías sobre los agujeros negros que te dejarán boquiabierto

Los agujeros negros se encuentran entre los objetos más controvertidos del universo.

Han capturado la imaginación del público durante décadas, gracias en parte al difunto Stephen Hawking, quien los transformó de una teoría científica difícil de entender en una fuente de asombro místico.

También se han infiltrado en la cultura popular a través de revistas de ciencia ficción, Star Trek y Hollywood.

Pero, ¿cuáles son las cinco teorías más extrañas y cautivadoras sobre los agujeros negros que son tan incomprensibles que aturden la mente?

Aquí MailOnline echa un vistazo.

Misterioso: los agujeros negros se encuentran entre los objetos más fascinantes y debatidos del universo (imagen de archivo)

Los científicos han descubierto dos agujeros negros supermasivos que se alimentan uno al lado del otro con solo 750 años luz entre ellos – lea más

Los astrónomos han descubierto dos agujeros negros «comiendo» uno al lado del otro

1. Están rodeados por un «anillo de fuego».

En 2019, los astrónomos tomaron la primera imagen de un agujero negro ubicado en una galaxia distante.

Descrito por los científicos como un «monstruo», tiene tres millones de veces el tamaño de la Tierra.

La imagen muestra un «anillo de fuego» muy brillante, como lo describen los investigadores, que rodea un agujero oscuro perfectamente circular.

«Es como mirar a las puertas del infierno», dijo Heino Falk de la Universidad de Radboud en Nijmegen, Países Bajos.

Cuando los agujeros negros consumen materia perdida demasiado cerca, la comprimen en un disco súper caliente de gas brillante.

En la imagen del agujero negro supermasivo en el corazón de la cercana galaxia Messier 87 (M87), la parte inferior del anillo parece brillante porque los gases se precipitan hacia la Tierra.

El agujero negro también desvía la luz a su alrededor, que es lo que crea la sombra circular.

En un precedente histórico, los científicos han capturado una imagen notable de un agujero negro supermasivo en el corazón de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

2. Tienen «pelo»

En 2015, el difunto físico, el profesor Stephen Hawking, sugirió que los agujeros negros no eran las «prisiones eternas» que muchos pensaban que eran, y agregó que era posible que los datos se cayeran por un precipicio.

Un año más tarde, amplió la teoría diciendo que la respuesta estaba en las partículas de energía cero, o «pelos finos», que se encuentran en el horizonte del agujero negro.

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En 2015, el profesor Stephen Hawking sugirió que los agujeros negros no eran las «prisiones eternas» que muchos creían que eran, y agregó que era posible que los datos pudieran escapar del abismo. Un año después, amplió la teoría diciendo que la respuesta está en las partículas de energía cero, o «pelos finos», que se encuentran en el horizonte del agujero negro (imagen de archivo)

Propone que las partículas en el horizonte de sucesos, el límite del agujero negro, consistirían en fotones y gravitones, que son paquetes subatómicos de luz y energía gravitacional.

Estas partículas cuánticas de energía muy baja, o incluso cero, depositadas en el borde del agujero negro pueden capturar y almacenar información que fue extraída de las partículas que caen en el agujero negro.

Esto significa efectivamente que, si bien las partículas que caen en un agujero negro pueden desaparecer, su información aún permanece al borde del olvido en este «pelo fino» de partículas cuánticas.

El físico teórico comparó el retorno de la información con una enciclopedia en llamas, donde técnicamente la información no se perdería, pero sería extremadamente difícil de descifrar.

La hipótesis no ha sido probada, pero podría ayudar a resolver una paradoja de larga data sobre lo que sucede con el gas y el polvo que cae en un agujero negro.

3. Emite fuentes de gas

El fuerte agarre gravitacional del agujero negro significa que nada puede escapar si se acerca demasiado al borde del agujero.

Pero muchos de estos objetos misteriosos en realidad están rodeados por acumulaciones de gas y polvo que rodean los agujeros negros como el agua que cae por un desagüe.

Según un estudio de 2018, esta acumulación de material es un proceso de tres pasos.

El fuerte agarre gravitacional del agujero negro significa que nada puede escapar si se acerca demasiado al borde del agujero. Pero muchos de estos objetos misteriosos en realidad están rodeados por acumulaciones de gas y polvo, que se disparan directamente al aire y se asemejan poderosamente a fuentes.

Primero, el gas frío forma un disco cerca del plano de rotación, que se calienta hasta que las partículas se desintegran.

Algunas de estas partículas son expulsadas por encima y por debajo del disco y luego vuelven a caer para formar una estructura similar a una fuente.

Las observaciones alternativas también sugieren que este movimiento produce anillos arqueados que rodean los ejes internos de la materia, que se disparan directamente al aire y se parecen mucho a las fuentes.

4. Son la fuente de energía oscura

El mes pasado, científicos del Imperial College London hicieron un anuncio emocionante sobre los agujeros negros.

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Han revelado dramáticamente que el material en realidad puede ser la fuente de una energía desconocida conocida como energía oscura.

Básicamente, la teoría del Big Bang de la creación de nuestro universo originalmente predijo que su expansión sería más lenta, o incluso comenzaría a contraerse, debido a la atracción de la gravedad.

Avance: los científicos han encontrado la primera evidencia de que los agujeros negros son la fuente de energía oscura. Han estudiado galaxias y los agujeros negros supermasivos en sus núcleos. En la imagen, NGC 1316, una galaxia lenticular a unos 60 millones de años luz de distancia en la constelación de Fornax.

Pero en 1998, los astrónomos se sorprendieron al descubrir que no solo el universo se estaba expandiendo, sino que la expansión también se estaba acelerando.

Para explicar este descubrimiento, se ha sugerido que la «energía oscura» es responsable de empujar las cosas con una fuerza mayor que la gravedad.

Esto estaba relacionado con un concepto propuesto por Einstein pero luego descartado: una «constante cosmológica» que se opone a la gravedad y evita que el universo colapse.

Los agujeros negros, sin embargo, plantearon un problema: es difícil oponerse a su intensa gravedad, especialmente en sus centros, donde todo parece colapsar en un fenómeno llamado «singularidad».

Para profundizar en el problema, A.J. Un equipo de 17 investigadores de nueve países ha estudiado los nueve mil millones de años de evolución del agujero negro.

Observaron galaxias antiguas e inactivas y descubrieron que los agujeros negros ganan masa de una manera consistente con ellos que contienen energía de vacío o energía oscura.

De hecho, el tamaño del universo en diferentes momentos es estrechamente proporcional a la masa de los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias.

En otras palabras, la cantidad de energía oscura en el universo se puede calcular por la energía del vacío del agujero negro, lo que significa que los agujeros negros son la fuente de energía oscura.

5. Pueden ser «puertas traseras» a otras partes del universo

En lo profundo de un agujero negro hay una singularidad gravitacional, donde el espacio-tiempo se curva hacia el infinito, y cualquier materia que pase a través de él puede sobrevivir.

O eso pensó siempre.

Sin embargo, los investigadores sugirieron en un estudio reciente que en realidad puede haber una salida a través de un agujero de gusano en el centro del agujero negro, que actúa como una «puerta trasera».

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En lo profundo de un agujero negro hay una singularidad gravitacional, donde el espacio-tiempo se curva hacia el infinito, y no importa qué materia pase a través de él, puede sobrevivir (Imagen almacenada)

De acuerdo con esta teoría, cualquier cosa que viaje a través de un agujero negro estará «fangosa» o estirada hasta el extremo, pero volverá a su tamaño normal cuando aparezca en una región diferente del universo.

Si bien es poco probable que un humano sobreviva al proceso, los investigadores dicen que la materia dentro de un agujero negro no se perderá para siempre como se pensaba anteriormente, sino que será expulsada a otra región del universo.

Los investigadores dicen que no se necesitaría energía «alienígena» para generar el agujero de gusano, como sugiere la teoría de la gravedad de Einstein.

Los agujeros negros tienen una atracción gravitatoria tan fuerte que la luz no puede escapar

Los agujeros negros son tan densos y su gravedad es tan fuerte que ninguna forma de radiación, ni siquiera la luz, puede escapar de ellos.

Actúan como intensas fuentes gravitatorias que levantan polvo y gas a su alrededor. Se cree que su intensa gravedad es alrededor de la cual giran las estrellas en las galaxias.

Todavía no se entiende cómo se forma. Los astrónomos creen que puede formarse cuando una gran nube de gas, hasta 100.000 veces más masiva que el sol, colapsa en un agujero negro.

Muchas de estas semillas de agujeros negros luego se fusionan para formar agujeros negros supermasivos, que se encuentran en el centro de todas las galaxias masivas conocidas.

Alternativamente, la semilla del agujero negro supermasivo podría provenir de una estrella gigante, unas 100 veces la masa del Sol, que eventualmente se convierte en un agujero negro después de que se queda sin combustible y colapsa.

Cuando estas estrellas gigantes mueren, también atraviesan una «supernova», que es una explosión masiva que expulsa materia de las capas exteriores de la estrella al espacio profundo.