El nacimiento de los agujeros negros

Cuando Julio Verne escribió su novela De la Tierra a la Luna sabía que su proyectil debía salir con la velocidad suficiente para vencer el tirón gravitacional de nuestro planeta. El cañón debía lanzarlo a una velocidad de 11,2 km/s, unos 40.000 km/h. Esta velocidad recibe el nombre de velocidad de escape. Comparada con la que alcanzan nuestros coches es inmensa, pero bastante pequeña si la comparamos con los 620 km/s (¡más de 2 millones de kilómetros por hora!) necesarios para escapar de la superficie del Sol.

Es evidente que cuanto más denso, compacto, sea un cuerpo mayor será la velocidad necesaria para vencer su campo gravitatorio. ¿Puede ocurrir que exista alguno con una masa suficiente para que su velocidad de escape sea igual a la de la luz? Esta misma pregunta se la hizo el astrónomo John Mitchell, párroco de Thornhill, en Yorkshire, Inglaterra. En un artículo leído el 27 de noviembre de 1783 en la Royal Society de Londres -y publicado un año más tarde en sus Philosophical Transactions (según la muy sana tradición de poner interminables títulos a los escritos tituló su artículo On the means of discovering the distance, magnitude, etc., of the fixed stars, in consequence of the diminution of their light, in case such a diminution should be found to take place in any of them, and such other data should be procured from observations, as would be further necessary for that purpose)- , Mitchell escribió: «…la luz no podría escaparse de un cuerpo que tuviese la misma densidad que el Sol pero con un radio 500 veces mayor».

Pocos años después, en 1796, el matemático y astrónomo Pierre Simon Laplace estudió la existencia de estos ‘cuerpos oscuros’. «Es posible que los más grandes astros luminosos del universo puedan ser invisibles», escribió en su obra Exposición del Sistema del Mundo. Ambos trabajos se asentaban en la teoría corpuscular de la luz formulada por Newton y en su ley de la gravitación universal. Sin embargo, los diferentes experimentos realizados a principios del siglo XIX revelaron que la luz se comportaba como una onda y no como si estuviese compuesta por pequeñas partículas. Viendo cómo uno de los fundamentos de su predicción se desmoronaba, Laplace se retractó y aquellos estudios pasaron a ser una simple curiosidad.

Tuvimos que esperar al genio de Albert Einstein para que la aparentemente absurda idea de Mitchell y Laplace surgiera de nuevo en el panorama de la física. Su teoría general de la relatividad, presentada al mundo en noviembre de 1915, explica la gravedad como un efecto de la existencia de la materia (y energía) en el universo: su presencia modifica la estructura del espacio-tiempo en el que nos movemos. No es lo mismo un espacio vacío que un espacio con materia.

Podemos visualizar el funcionamiento de la gravedad con la siguiente analogía. Imaginemos una típica cama elástica como representación bidimensional del espacio-tiempo en que vivimos. Si no hay nada encima de ella (materia), su forma (geometría) es totalmente plana, sin deformaciones. Supongamos que colocamos en el centro una esfera de hierro maciza (una estrella). La superficie elástica va a deformarse debido a la presencia de masa. Si arrojamos una canica (un planeta, una sonda espacial…) sobre ella, veremos que se desplaza en línea recta hasta encontrarse con la distorsión creada por la esfera. Entonces, siguiendo la pendiente caerá hacia ella o, según sea el ángulo de incidencia, describirá una trayectoria curva a su alrededor; estará orbitando en torno a la masa central.

Igualmente es fácil ver que una esfera de plomo deformará en mayor grado la cama elástica que una de madera de igual tamaño. Luego cuanto más compacta sea una estrella, la distorsión del espacio-tiempo será mayor y la gravedad será más intensa. La pregunta es: ¿hasta dónde puede llegar esa distorsión? ¿Se puede forzar al máximo?

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2 Comentarios Agrega el tuyo

  1. selina dice:

    no se si existen los abujeros negros
    pero quisiera mas pruebas

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  2. Patto dice:

    JAAAAAAAAAA
    que mas pruebas queres!!!
    mira discovery channel(?) xDDD

    siendo manipulado por la informacion que me llega me suiento confiado al decir que con las pruevas que se ven es mas que sufiente para demostrar que existe uno por cada gran galaxia por lo menos… es el que le da la forma de espiral que tienen xD

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