¿Qué es un agujero negro? (Parte I)

1.Origen histórico

Para conocer el nacimiento y entender de manera completa qué es un agujero negro hay que remontarse a finales del siglo dieciocho , en esta época la ley de la gravedad de Newton estaba bien asentada y los científicos  se entretenían llevando sus posibilidades hasta el límite.En uno de estos intentos se llegó a la expresión de lo que se conoce como la velocidad de escape (este es un concepto muy importante).

La velocidad de escape indica cómo de rápido debes ir como para poder escapar de la atracción gravitatoria que ejerce, por ejemplo , el planeta Tierra sobre tí.

Esta magnitud depende directamente de la masa (cuanto mayor sea la masa mayor será la velocidad de escape) e inversamente del radio (cuanto menor sea el radio mayor será la velocidad de escape) de aquello de lo que quieras escapar , para hacernos una idea la velocidad para huir de nuestro planeta es de aproximadamente 11 km/s (atención al partido por segundo).

Con la introducción de este concepto los ”físicos” quisieron seguir dándole vueltas y comenzaron a pensar en la idea de un cuerpo que fuese tan masivo que ni la luz pudiera escapar de él (en este tiempo no se conocían todas las propiedades de la luz que sabemos ahora pero ya se vislumbraban).

Tuvieron que pasar cien años hasta que A.Eintein escribiera la teoría de la Relatividad General (1915) donde decía que la luz era influida por la interacción gravitatoria y solo unos pocos meses pasaron hasta que Schwarzschild propusera una solución a las ecuaciones de Einstein donde se teorizaba la existencia de cuerpos tan ”pesados” que ni siquiera la luz pudiera escapar de ellos. (¡La velocidad de escape de un agujero negro es mayor que la mayor velocidad permitida en el Universo!) 

Con este contexto histórico podemos responder que matemáticamente un agujero negro es :

Un agujero negro es una solución a las ecuaciones de la Relatividad General que modelan un cuerpo tan masivo que ni la luz puede escapar de él

Para conocer qué es realmente un agujero negro (porque no es un folio con una ecuación resuelta en el espacio exterior) es útil saber el nombre que se le daba antes de 1969 y este era ”estrella en colapso gravitatorio completo”.

2. Un agujero negro es :

Si pudiéramos estar ante uno lo que estaríamos presenciando sería el cadáver de una estrella que ha agotado todo su combustible (siguiendo la analogía entre una estrella y una central de Fusión Nuclear de otros posts) y por efecto de su propia gravedad se ha compactado.

Un agujero negro es el cadáver de una estrella

Si son objetos que no dejan escapar si quiera la luz y no se pueden ver ¿cómo sabemos que existen?. La respuesta es que pueden observarse sus efectos gravitacionales y además se sabe dónde mirar pues existen agujeros negros supermasivos en los núcleos de galaxias.

Con esto se puede concluir la primera parte , resaltando algunas preguntas que pueden surgir como :

¿Todas las soluciones a las ecuaciones de la Relatividad General representan objetos que deben existir en la realidad?¿Todas las estrellas que mueren acaban siendo agujeros negros?¿Cómo afecta una masa tan grande al espacio-tiempo?

«Dios no  juega a los dados».

A.Einstein

 

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