Son los boogeymen de la ciencia ficción, una paradoja de la ciencia y posiblemente una secreto para comprender el universo.
Los científicos han estado luchando por comprender las misteriosas fuerzas de los agujeros negros durante décadas, pero hasta ahora parece que han incompatible más preguntas existenciales que respuestas.
Sabemos que un agujero bruno es tan pesado que su gravitación crea una especie de divota en la geometría del universo, dijo Priyamvada Natarajan, un astrofísico teórico de la Universidad de Yale.
“Un agujero bruno está tan concentrado que causa un poco de punción profunda en el espacio/tiempo. Al final de la punción, tienes poco llamado singularidad donde todas las leyes conocidas de la naturaleza se rompen. No existe mínimo de lo que sabemos en ese momento”.
Comprender lo que la ciencia sabe sobre los agujeros negros implica pequeños puntos rojos misteriosos, la formación de galaxias y la espaguetificación (el desagradable intento de pensamientos sobre lo que le sucedería a una persona lo suficientemente desafortunada como para ser absorbido por un agujero bruno).
Primero, la buena novedad: los agujeros negros no son para atraparnos. No están zumbando aproximadamente del universo buscando galaxias, soles y planetas para devorar.
“No solo se colocan en un callejón equívoco”, dijo Lloyd Knox, profesor de física y astronomía en la Universidad de California, Davis.
Pero nuestra comprensión de los fundamentos del universo ha sido transformado en la última división por nuevos telescopios y sensores que permiten a los científicos ver más agujeros negros y en cada etapa de sus vidas.
“Nuestra comprensión del papel que juegan los agujeros negros, que son una parte esencial de la formación de galaxias, es nueva”, dijo Natarajan.
Aquí qué secretos cósmicos se revelan:
Esta ilustración muestra una corriente brillante de material de una suerte, ya que está siendo devora por un agujero bruno supermasivo. Cuando una suerte pasa a una cierta distancia de un agujero bruno, lo suficientemente cerca como para ser interrumpido gravitacionalmente, el material sideral se estira y comprime a medida que cae en el agujero bruno.
Un nuevo tipo de agujero bruno y una teoría recientemente probada
La comprensión innovador de cómo se formaron los agujeros negros fue que cuando un sol suficientemente egregio (aproximadamente 10 veces o más masivo que nuestro sol) llegó al final de su vida, podría explotar en una supernova que luego se derrumba en un agujero bruno. El asunto puede colapsar en poco de solo unas pocas millas de satisfecho, volviéndose tan densa que su gravitación es lo suficientemente musculoso como para que mínimo, ni siquiera la luz, pueda escapar. Esto es lo que se claridad un agujero bruno de masa sideral.
Pero en las últimas dos décadas, se han trillado nuevos tipos de agujeros negros y los astrónomos están comenzando a comprender cómo se forman. Llamados agujeros negros supermasivos, se han incompatible en el centro de casi todas las galaxias y son cien mil millones de veces la masa de nuestro sol.
Pero, ¿cómo se formaron?
“La idea innovador era que se formaron pequeños agujeros negros y luego crecieron”, dijo Natarajan. “Pero luego hay un crujido de tiempo para explicar los monstruos vistos en el universo temprano. Incluso si están engulliendo gas sideral, ¿tuvieron tiempo para hacerse tan grandes? Esa fue una pregunta abierta incluso hace 20 primaveras”.
En 2017, teorizó que estos agujeros negros supermasivos de los primeros comienzos del universo ocurrieron cuando las nubes de gas astronómico colapsaron directamente sobre sí mismos, saltando por completo el decorado Star y que iban directamente de gas a una enorme semilla de agujeros negros, con un manifestación de la capital, que podría crecer.
“¿Entonces adivina qué? En 2023, el telescopio James Webb encontró estos objetos”, dijo. “Esto es lo que vive un investigador para hacer una predicción y verla probada”.
Estas imágenes compuestas se muestran de costado a costado de dos grupos de galaxias diferentes, cada una con un agujero bruno central rodeado de parches y filamentos de gas. Los grupos de galaxias, conocidos como Perseo y Centaurus, son dos de los siete grupos de galaxias observados como parte de un estudio internacional dirigido por la Universidad de Santiago de Pimiento
Los agujeros negros no chupan todo en ellos
Adecuado a que tienen una gravitación tan masiva, los agujeros negros engullen gases estelares y cualquier otra cosa que se acerque demasiado a ellos. Pero no es un proceso interminable que termina con que todo el universo sea absorbido por ellos.
A veces a la familia se preocupan de que los agujeros negros sean estas enormes aspiradoras que atraen a todo lo que está a la paisaje. “No es como un remolino que arrastra todo”, dijo Knox.
Los agujeros negros son efectivamente como cualquier otra concentración de masa, ya sea un sol o un planeta. Tienen su propio empujón gravitacional pero no es infinito.
“Si estás lo suficientemente acullá, sentirías la fuerza gravitacional, tal como la sentirías de un planeta”, dijo Brenna Mockler, un becario postdoctoral en los Observatorios Carnegie en la Institución Carnegie para la Ciencia en Pasadena, California.
Esta imagen indica la ubicación de la Sino Binaria D9 recientemente descubierta, que está en esfera de Sagitario A*, el agujero bruno supermasivo en el centro de nuestra galaxia. Es el primer par suerte que se encuentra cerca de un agujero bruno supermasivo.
Si cayeras en un agujero bruno, estarías ‘espaguetificado’
Toda la materia causa un chapuzón o depresión en el espacio/tiempo, dijo Natarajan. Un agujero bruno es tan pesado que su gravitación crea una especie de divota en la geometría del universo.
“Cuanto más egregio es la masa, más egregio es el depresión”, dijo. “Al final de la punción, se le claridad una singularidad donde se rompen todas las leyes conocidas de la naturaleza. Carencia de lo que sabemos existe en ese momento”.
Donde es desconocido ese punción.
“Es una pregunta abierta”, dijo Natarajan. “No creemos que pueda ser otro universo, porque no sabemos a dónde podría ir en nuestro universo. Pero no lo sabemos”.
Entonces, ¿y si un ser humano cayera en un agujero bruno? Los astrofísicos tienen una palabra para ello: espaguetificación.
“Si cayera en la capital primero en un agujero bruno, lo diferente en la gravitación entre la capital y los dedos de los pies sería tan intenso que estarías estirado y espaguette”, dijo Natarajan.
Nuestro sol nunca se convertirá en un agujero bruno
No hay temor a que nuestro propio sol se convierta en un agujero bruno, dijo Knox. No es lo suficientemente egregio.
“Las estrellas de la masa inferior arden a través de su hidrógeno para hacer helio y luego comenzarán a enfadar el helio en carbono. Y luego, en algún momento, termina apartándose todo separado”, dijo.
“Nuestro sol eventualmente se expandirá y envolverá la tierra y la destruirá, pero eso es en 5 mil millones de primaveras, por lo que tiene tiempo para prepararse. Pero no se convertirá en un agujero bruno”.
Un enigma aún sin respuesta – ‘Pequeños puntos rojos’
El súper poderoso telescopio espacial James Webb de la NASA comenzó su tarea científica en 2022 y casi inmediatamente recogió poco que hasta ahora nadie puede explicar: pequeños objetos rojos que parecen ser abundantes en el cosmos.
Apodado “pequeños puntos rojos”, estos objetos tienen astrónomos perplejos. Podrían ser galaxias muy, muy densas y mucho formadoras de estrellas.
“O podrían ser agujeros negros supermasivos muy acumulados del universo temprano”, dijo Mockler, quien es profesor entrante en la Universidad de California, Davis.
Este artículo apareció originalmente en USA Today: ¿Qué es un agujero bruno? Los científicos se apresuran a desenredar el enigma cósmico