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En el Centro de las Galaxias hay un Monstruo gravitatorio que traga todo lo que encuentra y que no deja escapar nada.

Creada01-05-2017
Modificada17-05-2017
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Reseña del Documental Agujeros Negros Supermasivos de la serie Desmontando el Cosmos

Agujeros Negros Supermasivos

Son tan grandes, masivos y tienen tanta gravedad que nada, ni siquiera la luz es capaz de escapar de su campo gravitatorio. Por eso son negros y sólo podemos detectar su presencia por el rápido movimiento de las estrellas que los rodean o por la distorsión de la luz que pasa cerca de ellos.

Su existencia se deduce a partir de las ecuaciones de la Relatividad de Einstein, pero el hecho de que no emitan ninguna luz hace que sea imposible observarlos directamente.

En el centro de nuestra galaxia se han observado varias decenas de estrellas que orbitan a gran velocidad alrededor de un punto invisible, y suponemos que en ese punto existe un Agujero Negro. Al estar el centro de la galaxia en la constelación de Sagitario, hemos llamado a ese Agujero Negro Sagitario A.

Por desgracia, entre el centro de la Vía Láctea y nosotros existen 26.000 años·luz de espacio repleto de estrellas, nubes de gases y polvo, por lo que la observación visual es muy deficiente. Más eficiente resulta observar las ondas de radio, mucho más largas y penetrantes y más capaces de atravesar el polvo y los gases que obstaculizarían la visión en las más cortas ondas lumínicas.

El Nacimiento de los Agujeros Negros

Un Agujero Negro se forma en el interior de una estrella supermasiva, al menos diez veces más grande que el Sol. Cuando cierta cantidad de su núcleo interno se ha convertido en Hierro las reacciones de fusión nuclear cesan y al dejar de generar energía la fuerza G hace que el núcleo colapse hacia el interior. El resto de la estrella le sigue, pero al no poder 'colarse' por un agujero tan pequeño reacciona y estalla en forma de Supernova, esparciendo gran parte de la masa de la estrella en todas las direcciones del espacio.

El Agujero Negro sobrevive y queda desnudo, con un tamaño muy pequeño, negro e invisible, pero ejerciendo una gran fuerza gravitatoria en su entorno. Tanta que, a partir de cierta distancia, la luz no puede alejarse del Agujero Negro. A esa distancia se forma lo que se conoce como Horizonte de Sucesos. Cualquier objeto puede entrar, pero ninguno, ni siquiera la luz, puede salir.

El Agujero Negro del centro de la Vía Láctea tiene un Horizonte de Sucesos de 24 Gm de diámetro, un sexto de la distancia de la Tierra al Sol. Pero está tan lejos que su tamaño angular es como el de una naranja a la distancia de la Luna. Para poder enfocar y ver Sagitario A necesitaríamos un radiotelescopio muy grande, tanto como la Tierra.

Como eso es imposible, existe la posibilidad de usar muchos radiotelescopios repartidos por toda la superficie terrestre e incluso algunos en el espacio y orientarlos simultáneamente al mismo objetivo. Con ellos, y procesando la información interferométrica de todos ellos, podremos tener una capacidad de observación 2.000 veces mayor que la del telescopio Hubble.

Aún así ¿cómo podemos ver algo que, esencialmente, es completamente negro, que no emite ninguna luz?

La respuesta es que, aunque el Agujero Negro es invisible, la materia que entra en él no lo es. Las nubes de gas y polvo, los asteroides, planetas, estrellas y otros agujeros negros que caigan en él serán desintegrados antes de atravesar el Horizonte de Sucesos y podremos captar la energía que emitan.

La Forma de las Galaxias

Galaxia EspiralExisten muchas galaxias en el Universo y casi todas son muy distintas entre sí. Eso es algo que constituye un misterio. ¿Por qué no son todas iguales?

En los últimos años se está elaborando la teoría de que en el centro de todas las galaxias existe un Agujero Negro Supermasivo y que su evolución determina la forma en que se forman los brazos de las galaxias.

El astrónomo Edmond Cheung, en el Observatorio Apache Point de Nuevo Méjico, está estudiando las desconcertantes Galaxias Elípticas Gigantes.

Su centro está rodeado de gran cantidad de gas, que supuestamente debería aglutinarse para formar estrellas, gran cantidad de estrellas. Pero no lo hace.

Formación de una Estrella a partir de una Nebulosa de Gas y PolvoPor lo que creemos saber de las estrellas, éstas se forman por la acumulación de grandes cantidades de gases y polvo atraídas por su propia fuerza gravitatoria.

Al llegar a una densidad crítica, las partículas del centro comienzan a chocar entre sí, aplastadas por la masa externa, hasta que los átomos empiezan a fusionarse, iniciando la reacción en cadena que convertirá la nebulosa en una estrella.

Sin embargo, en las galaxias elípticas gigantes esto no ocurre. ¿Por qué?

Para que el gas interestelar se concentre hace falta que esté frío. Si estuviera caliente los átomos vibrarían y se agitarían repeliéndose entre sí con una fuerza mayor que la de su propia gravedad, y no se formarían concentraciones de gas que dieran lugar a estrellas.

En la Galaxia Elíptica Gigante Akira se ha detectado que en su centro existe un Agujero Negro que atrae gas interestelar, y al caer en el Horizonte de Sucesos se desintegra y parte del gas es expulsado a gran velocidad y temperatura calentando el gas de su alrededor, impidiendo que se formen concentraciones que den lugar a estrellas.

Creadores de Estrellas

Agujero Negro con Chorros de Rayos GammaEl polvo y gas que caen a un Agujero Negro no cae directamente sobre él. Igual que miles de personas intentando pasar por una puerta muy estrecha, las moléculas chocan entre sí, rebotan y se arremolinan, y no todas consiguen llegar a la vez por lo que la mayoría acaba siendo expulsada en dirección contraria. Las corrientes de gas que caen al Agujero Negro acaban formando una espiral, y las rebotadas son arrojadas por las zonas en las que la presión del gas es menor, en la perpendicular al plano de la espiral.

Como resultado, desde un Agujero Negro salen dos chorros de gas en direcciones opuestas, extremadamente calientes y energéticos, hasta el punto de que viajan casi a la velocidad de la luz y con una temperatura que convierte el gas en plasma.

Los chorros de plasma, al atravesar la nube de gas que rodea al Agujero Negro, la presionan y comprimen, y ese empuje es el que hace que las nubes de gas se condensen hasta formar nuevas estrellas.

Así, según las condiciones del entorno que rodea al Agujero Negro la galaxia que lo rodea podrá tener un futuro muy diferente. Si la nube de gas es muy tenue, el gas absorbido emitirá calor que mantendrá caliente el gas interestelar evitando que se formen estrellas y planetas. Pero si la nube es más densa, el gas absorbido se apelotonará y arremolinará en el entorno del Horizonte de Sucesos y generará los chorros que contribuirán a que la galaxia se llene de estrellas.

Dentro de los Agujeros Negros

Conocemos como funciona la física en el Universo que nos rodea, pero dentro de los Agujeros Negros las partículas siguen unas leyes diferentes.

Son las leyes de la Física Cuántica.

Dentro de un Agujero Negro las partículas subatómicas se encuentran sometidas a tal presión que todo es un caldo energético sumamente denso en el que los Quarks se desplazan a grandes velocidades, chocando entre sí, y sin que de este caos energético puedan surgir estructuras atómicas estables.

Para estudiar cómo funcionaría la materia en tales condiciones, en el Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Long Island, se ha construido un colisionador de partículas capaz de hacer chocar dos núcleos atómicos de oro a casi la velocidad de la luz. Es como hacer chocar dos relojes suizos y fotografiar los fragmentos para intentar averiguar cómo funcionan.

Colisión de Núcleos de OroLa colisión es tan rápida que no es posible ver el preciso instante de la colisión, pero sí se puede fotografiar el rastro de las partículas emitidas.

Un análisis de la imagen permite reconocer muchas de estas partículas y sus trayectorias, y de su estudio el físico teórico Berndt Mueller espera deducir cómo se comportan las partículas dentro de un Agujero Negro.

Las matemáticas necesarias para este estudio son sumamente avanzadas y se basan en el modelo de la Teoría de Cuerdas que de momento sigue siendo un modelo teórico, pero actualmente es la más firme candidata para elaborar la Teoría del Todo.

En mi opinión

Este documental muestra algunos de los últimos descubrimientos y teorías sobre los Agujeros Negros, pero al verlo no puedo por menos que cotejar la información con mis propias teorías y con las informaciones vistas en otros documentales.

Mi propia teoría sobre el origen de los Agujeros Negros Supermasivos la llevo desarrollando desde hace varios años, pero prefiero esperar un poco más antes de publicarla, porque se aleja bastante de las teorías generalmente aceptadas sobre la evolución del Universo. No me queda mucho, probablemente me lo plantee una vez que termine de reseñar varios documentales más de esta serie.

Espero que os interesen.

Ver Ficha de Agujeros Negros Supermasivos de la serie Desmontando el Cosmos

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