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2006-06-21

El Universo Magnético
2006-06-21

Puede sorprender saber que una cuarta parte de la radiación que existe en el Universo proviene de la materia que está cayendo en agujeros negros, en concreto en agujeros negros supermasivos que ocupan el interior de galaxias activas y cuásares.

Dejo así la primera frase de un texto que es atrevido, y perdónenme por ello. En un momentito he introducido términos como "agujeros negros", "galaxias activas" y "cuásares" (muchos lectores habrán pensado que la forma que empleo en castellano es un tanto atípica, porque a menudo se puede leer "quasars" o "quasares" o a lo más "cuasares". A mí me gusta cuásares, y como tal voté por ese término como el mejor para ser incluido en la terminología astronómica del dicccionario internacional de astronomía, una magna obra que Josip Kleczek, astrónomo checo que elaboró esa especie de biblia políglota de las ciencias cósmicas para la Unión Astronómica Internacional hace más de 15 años...). Terminologías aparte, una entrada que hable de agujeros negros exigiría, por mor divulgativo, una explicación medianamente pausada por qué es ese término realmente, aparte de las explicaciones populares que incluso lo han introducido en el lenguaje común. Pero me alejaría de la noticia que quiero recoger: tomémoslos como entidades que provienen de las teorías de la física, y que conciben lugares del Universo con un campo gravitatorio tan intenso que un objeto debería superar la velocidad de la luz -algo por otro lado imposible- para escapar de esa atracción. Dado que ni la luz sería capaz de huir de un "hoyo negro" -como suelen traducirlo en Hispanoamérica-, resulta que los agujeros negros son una especie de sumideros absolutos: cualquier cosa que caiga hacia ellos, no escapará y caerá dentro. Sucede que cuando se aproxima uno a un agujero negro, las leyes convencionales de la física -incluso de la física moderna relativista- funcionan de forma un tanto paradójica. Baste por el momento saber que, una vez superado cierto "punto de no retorno", si uno se cae para un agujero negro, no habrá forma de escaparse.

Lejos de las especulaciones teóricas, los agujeros negros existen: desde hace más de 40 años se han identificado objetos celestes cuyo comportamiento sólo puede ser explicado si consideramos que el motor central de lo que observamos es un agujero negro. No hay así observaciones directas, pero sí evidencias suficientes como para concluir que los agujeros negros no son veleidades de la física teórica, sino una completa realidad.

Un punto que necesita explicación antes de que sigamos (y aviso que tenemos que seguir muuuucho más lejos, así que perdonen porque iré dando pasos amplios, confiando en la generosidad del lector): si he hablado de un agujero negro como un sumidero del que nada escapa... ¿cómo es que la primera frase hablaba de la radiación que escapa de ellos? Así es la vida, al menos la vida astrofísica del Universo: cuando la materia va cayendo a un agujero negro, sufre una enorme aceleración gravitatoria que acelera la caída, pero en general también la materia se comprime -también se estirará en la dirección hacia el centro, complicando más la cosa-. Lo más normal es que la materia no caiga directamente -es decir, en línea recta- hacia un agujero negro, sino que se ponga en órbita que va degradándose hacia el interior. No sé si conocen ese típico módulo de muchos museos de ciencia en los que hay una superficie hiperbólica con un agujero en el centro, una especie de sumidero en forma de trompeta. El visitante es invitado a lanzar una moneda o una bola para ponerla en órbita de ese objeto. Pero la órbita no es circular, sino que se degrada en una espiral hacia el interior, que provoca que ese objeto vaya describiendo órbitas cada vez de radio menor hasta llegar a la zona centra -y desaparecer, en el modelo, por el agujero del centro.

(una animación de una binaria con un agujero negro, en la página del Telescopio Chandra de rayos X de la NASA)

Es un buen modelo de esos pozos gravitatorios. Sucede que habitualmente la materia que cae sobre un agujero negro no son bolas o monedas, como en los museos de ciencia, sino que suele ser materia que escapa de una estrella cercana... una especie de chorro que se va enrollando y formando "discos" de materia alrededor del agujero negro. La fricción y el apelotonamiento de esa materia provoca que su densidad y su temperatura se eleve, llegando a superar varios millones de Kelvin (eso que en clase llamábamos "grados absolutos", pero que al hablar de millones no tiene mucha diferencia de los grados Celsius, al menos porcentualmente). La materia tan caliente emite una radiación -térmica- característica, donde abundan los rayos X, e incluso los Gamma (es decir, la luz más energética). De esta forma, muchos agujeros negros son observados por una intensa radiación X que proviene del disco que tiene alrededor de materia cayendo. Históricamente, las primeras detecciones de agujeros negros se produjeron, precisamente, al observar estrellas binarias -dos estrellas ligadas gravitacionalmente- en las cuales una cedía materia que iba cayendo sobre la otra. Pero la otra no era observable como tal estrella... salvo que miráramos con telescopios sensibles a los rayos X: entonces aparecía una intensa fuente de rayos X. Esas "binarias de rayos X" corresponden a sistemas dobles en los cuales la estrella más masiva evolucionó antes (siempre pasa así, aunque justificar esto y explicarlo nos obligaría a todo un capítulo nuevo, y ya decía que no teníamos tiempo para ello), y explotó como supernova (otra historia que deberá ser contada en otro lugar, que diría Ende), y el resto quedó como un supercolapsado objeto... precisamente un agujero negro.

Esos agujeros negros "estelares" no son la única variedad del Universo. De hecho, mucho más normales son los agujeros negros cientos o miles de millones de veces más masivos que una estrella como el Sol que existen en el centro de numerosas galaxias. La nuestra, la Vía Láctea, por ejemplo, tiene en su centro un gran agujero negro a cuyo lado palidecen cualquiera de las binarias de rayos X.

¿Se han dado cuenta de que llevo un montón de párrafos intentando explicar lo que había soltado en la primera frase? Suele pasar, y eso que estoy pasando por encima de un montón de cuestiones que, como cualquier aficionado a estos temas podrá comprobar, exigirían sin duda un relato más detallado. Seguimos en cualquier caso.

Las galaxias presentan una variedad enorme en formas, tamaños, edades, contenido... La nuestra es una galaxia espiral con algo más de 11.000 millones de años de edad. Una larga historia en la que han existido numerosos cambios (otra historia... etc.). Pero es más o menos una galaxia tranquila. Desde hace medio siglo se comenzaron a observar objetos -que se supo que eran galaxias al comprobar su contrapartida en el óptico- en ondas de radio que presentaban una gran emisión. Las ondas de radio son también ondas electromagnéticas, como la luz o los rayos X, pero de menor energía. Poco a poco se fue comprobando que, a menudo, el emisor de ondas de radio era un objeto pequeño, en el centro de la galaxia. Tan pequeño a veces que sólo si pensáramos en un agujero negro podríamos encontrar algo así...

...Lo que nos lleva a volver a revisar lo que comentábamos del término "agujero negro". Ya se dijo que su gravedad es tan intensa que ni siquiera la luz podría escapar. De ahí lo de "negro" (que no afroamericano). Comenté también que la materia cayendo hacia un agujero negro puede provocar una intensa radiación térmica, observable en la zona de altas energías de la luz, en rayos X o gamma. Pero ahora hablamos de radioondas... ¿cómo se come eso? Dejando aparte que un objeto muy caliente también emite ondas de radio (y en todas las frecuencias del espectro), lo cierto es que esa radiación de las galaxias que se denominaron "activas" precisamente por esas emisiones y por la variabilidad que presentaban en las mismas, también se origina cerca del agujero negro, pero no viene exactamente de él.

Y viene otro párrafo, necesario, para explicar que la materia, aparte de estar habitualmente girando (todo gira, que decía Walt Whitman en aquel poema de Conversaciones conmigo mismo -o Canto a mí mismo-), suele tener características magnéticas. Al caer rápidamente, al calentarse, el gas -que es, como le pasa al mismo Universo en su conjunto, en gran parte Hidrógeno, es decir un protón y un electrón ligados- se ioniza. Los electrones pueden ser acelerados en esa vorágine o vórtice, creando intensos campos magnéticos (además de corrientes... cosa que explican las leyes de Maxwell). Los fenómenos son complejos para el lego, pero pueden provocar la creación de chorros de partículas aceleradas a velocidades cercanas a la de la luz que escapan en la dirección de los polos de giro de ese disco en torno al agujero negro. Esos chorros pueden llegar a tener dimensiones colosales, de decenas de miles de años-luz de longitud. En cualquier caso, y para no liarnos demasiado en una historia ya demasiado liada, los electrones acelerados por esa enorme máquina son como partículas atrapadas en un acelerador de partículas, y emiten una luz especial muy diferente de la luz térmica debida a la temperatura de la materia. Se denomina a esa luz "radiación sincrotrón", porque fue observada, precisamente, acelerando electrones que orbitaban en intensos campos magnéticos, en aparatos llamados "sincrotrones".

Con el tiempo, la posibilidad que han ido teniendo los astrónomos de observar con mejor calidad (telescopios más grandes y detectores más sensibles, además de poder observar en rangos más amplios del espectro electromagnétifco) fue permitiendo localizar mejor esas fuentes tan energéticas del interior de las galaxias activas, similares también a los más potentes emisores luminosos de todo el Universo, los cuásares.

Y así, abro un nuevo párrafo para una somera explicación de ese término que dejé caer en la primera frase (si se han perdido, intenten volver hacia atrás... gracias). Históricamente, los cuásares, u "objetos cuasi estelares" fueron todo un misterio por resolver. Se trataba de fuentes muy pequeñas y muy intensas, que al principio parecían un tipo de estrella extraña perteneciente a la Vía Láctea. Pero pronto se vio, al analizar su espectro, que la luz de esos objetos (los QSO en abreviatura en inglés) sólo podría explicarse si considerábamos un objeto que se alejaba muy rápidamente de nosotros, los observadores. Siguiendo la deducción cosmológica aceptada, eso significaba que eran objetos que estaban muy lejos, pero muy muy lejos. De hecho, al echar cuentas, se encontraba que los cuásares eran los objetos más lejanos del Universo.

Otro inciso: un objeto muy muy lejano emite luz que tiene que viajar mucho mucho tiempo hasta llegar a la Tierra. Tanto que es una fracción considerable de la vida del Universo. Tanto que superan a veces la edad de la Vïa Láctea. Paradójicamente (no tanto, si nos ponemos a pensarlo), esa luz que vemos HOY comenzó su viaje hace más de 10.000 millones de años. Es decir, estamos viendo esos objetos tal y como eran hace mucho mucho tiempo. ¿Lo pillan? No es sencillo, pero hay una buena analogía que se suele usar para evitar demasiado dolor de cabeza en momentos como este. Imaginen que estamos viendo un album de fotos de nuestro abuelo. En él aparece una foto de cuando era un tierno infante. Nuestro abuelo tiene un porrón de años ahora, pero la foto nos transmite la imagen de cómo era hace 80 años, por ejemplo. Pues lo mismo pasa al observar un objeto muy lejano: realmente estamos viéndolo tal y como era cuando era muy joven.

La cosa se complica porque, de hecho, hubo en la historia del Universo una época en la que era habitual que existieran esos objetos tan luminosos, los cuásares. Luego fueron más extraños, conforme el Universo se expandía y esas cosas, y de hecho todo el Cosmos se iba haciendo un lugar más tranquilo que antes, más aburrido, por así decirlo (una vez más, esta frase exigiría un capítulo más de una historia que nos llevaría aún más lejos). Por resumir -siendo injustos, mucho resumir- lo que sabemos ahora es que los cuásares son el centro muy activo de galaxias jóvenes que existieron cuando el Universo tenía unos pocos millones de años. El motor de esa luz tan intensa que ha sido capaz de viajar durante más de diez mil millones de años es, una vez más, un agujero negro. Uno "supermasivo", enorme, con una masa equivalente a cientos de millones de veces la masa de nuestro Sol. En aquella época se estaban tragando diáriamente varios soles, y esa materia se calentaba y emitía mucha luz. No es extraño que muchos cuásarses sean, precisamente, grandes emisores de luz de alta energía.

Un alto en el camino. Escribo de nuevo la primera frase de esta entrada: "Puede sorprender saber que una cuarta parte de la radiación que existe en el Universo proviene de la materia que está cayendo en agujeros negros, en concreto en agujeros negros supermasivos que ocupan el interior de galaxias activas y cuásares." Espero que resulte ahora algo más inteligible que la primera vez. La cosa es que, aunque yo todo esto lo he explicado de forma somera y más o menos tangencialmente, desde luego sin hablar el lenguaje de la ciencia, que habría exigido llenar unas cuantas decenas de pizarras de fórmulas más bien complicadas, no es sino un retazo general de toda la historia.

Desde hace años, aunque el "aire" de la cancioncilla de los agujeros negros se comprendía, cuando uno se ponía a hacer cálculos, las observaciones astronómicas no cuadraban del todo. Por ejemplo, el ritmo al que cae la materia y se va calentando cuando lo hace en torno a un agujero negro, formando ese disco y esa espiral de caída no permite explicar adecuadamente el enorme calentamiento que se produce... que es el que provoca, precisamente, la emisión en rayos X. Aplicando modelos más complicados (que involucran una parte de la física denominada magnetohidrodinámica que suma a la complejidad intrínseca de la mecánica de fluidos -hidrodinámica- los efectos provocados por los campos magnéticos, y ya dijimos que a esas temperaturas uno tiene una especie de sopa de electrones y protones en la que las interacciones electromagnéticas están a la orden del día) parecía que las fuerzas que se generan en esas condiciones provocan una mayor fricción a la materia y por lo tanto un mayor calentamiento. Es decir, una mayor emisión en rayos X.

¿Se podría comprobar algo así? Afortunadamente, así es. Por ejemplo, observando con detalle la radiación proveniente de agujeros negros, con una buena resolución en energías (en frecuencias), que nos aporte datos sobre cómo es esa luz provocada por la gravedad tan intensa de un agujero negro.

Hoy mismo, la NASA había convocado una rueda de prensa para hablar de este tema (y por ello, claro, lo hemos traído aquí hoy). El telescopio espacial de rayos X de la NASA, denominado CHANDRA -abreviatura de Chandrasekar, uno de los grandes astrofísicos del siglo pasado que, también, quedó inmortalizado en la saga de las odiseas espaciales de Arthur Clarke- se ha usado para observar cómo es el proceso de acreción (o acrecentamiento) de materia en torno a un agujero negro.

El elegido es el denominado GRO J1655-40 (un nombre que hace referencia al catálogo de fuentes del Gamma Ray Observatory, un telescopio espacial de rayos gamma, aparte de darnos sus coordenadas aproximadas: 16 horas y 55 minutos de ascensión recta y -40 grados de declinación. Explicar estas cosas nos llevaría otro capítulo más, así que ya van comprobando que esta historia podría generar, ella sola, un libro completo). Este agujero negro corresponde a uno de tamaño estelar: es un sistema binario de nuestra Galaxia, como quien dice, al lado de casa. Un equipo dirigido por Jon M. Miller, de la Universidad de Michigan en Ann Arbor (EEUU), ha observado con el telescopio Chandra este objeto, y acaba de publicar sus resultados en Nature.

Las mediciones de la emisión en rayos X de este objeto confirman lo que ya se había observado para otros objetos anteriormente: la gravedad por sí sola no es capaz de comprimir tanto un disco de materia cayendo sobre el agujero negro como para provocar esa emisión X, ni en intensidad ni en componentes espectrales. Los modelos que mejor se ajustan (y lo importante es que la observación de este objeto tenía una gran resolución en frecuencias, algo nada fácil de obtener con telescopios X anteriores, ni de objetos más lejanos y por lo tanto menos luminosos en ese rango de luz) a los datos observacionales son los que utilizan esas complejas interacciones magnetohidrodinámicas... Fïsicamente, lo que sucede es que esa materia que cae en espirales muy densas interactúa con campos magnéticos que son turbulentos, y que generan una especie de viento que barre el disco de materia.

Deberíamos detenernos otra vez para intentar visualizar esos discos en torno a un agujero negro. Pero es aún más complicado que todo lo que han leído hasta ahora. Me atrevo a comentar algo en plan "aquí lo dejo caer, a ver si cuela": uno de los prinicipios de conservación mejor asentados en la física es el del momento angular, esa especie de inercia de giro que tienen las cosas que giran. La visualización habitual de eso del momento angular es una patinadora que gira con los brazos extendidos y que, recogiéndolos gira más rápido. En el caso de un disco en torno a un agujero negro la cosa es más complicada, pero podríamos entender que, en condiciones similares a la de esa patinadora, si la trayectoria espiral lleva a esa materia más cerca del agujero negro, girará más rápidamente. Eso podría, llegado el caso, a disgregar ese disco, perdiéndose la compresión existente que es, recordemos, fundamental para que la materia se caliente mucho y emita rayos X.

Pues bien, son esas turbulencias magnéticas las que generan una onda de presión en la materia del disco, comprimiéndola más aún. Al comprimirse, la temperatura aumenta y con ello la emisión X.

La historia es, y lo siento de veras, pero a veces pasa eso con la astrofísica, aunque siempre queramos contarla en términos sencillos y de andar por casa, mucho -pero mucho mucho- más compleja. Lo cierto es que había diversos modelos teóricos en los que los campos magnéticos provocan diferentes fenómenos en torno a un agujero negro. Para hacernos una idea, contaré que fue en 1973 (hace por lo tanto 33 años, todo un Cristo...) cuando John Raymond planteó por vez primera el efecto de los campos magnéticos ahí. Desde entonces, varios modelos han competido por ser los mejores a la hora de explicar lo observado. Las modelizaciones con superordenadores fueron permitiendo, especialmente en el último decenio, afinar más, e incluir los efectos de turbulencias en los cálculos teóricos.

Ahora, según Miller y sus colaboradores, podemos contar con un modelo más ajustado a lo que sucede en torno a un agujero negro. Y, aplicando estos modelos a los diferentes tipos de agujeros negros, no sólo los pequeñitos de masa estelar, sino hasta los enormes de los cuásares, entender mejor por qué una cuarta parte de la luz del Universo proviene de ellos.

En los últimos años, la mejor capacidad de cálculo, la mayor calidad y variedad de las observaciones, está permitiendo que modelos que incluyen más parámetros, como los campos magnéticos turbulentos y la interacción entre el fluido de partículas cargadas que existe tanto en agujeros negros como en muchos otros objetos del cosmos, puedan proporcionar explicaciones más ajustadas a muchos fenómenos que hasta ahora carecían de explicación.

Por cerrarlo con el mismo título que puse hace una hora (llevo escribiendo esto a toda leche y eso que quería haber sido breve... otra vez será), cada vez vemos que el Universo es Magnético. Muy magnético.

Addendum
Otra nota de prensa me permite comprobar que el asunto de los agujeros negros está más que calentito:

LOS ULTIMOS RESULTADOS SOBRE AGUJEROS NEGROS, EN UN CONGRESO EN ESAC, Centro Europeo de Astronomía Espacial en Villafranca del Castillo, Madrid

El próximo día 26 al 28 de Junio, tendrá lugar en ESAC, Centro Europeo de Astronomía Espacial, un Congreso organizado por el Centro de Operaciones Científicas (SOC) de XMM-Newton, que llevará por titulo "Variable and Broad Iron Lines around Black Holes", y se centrará principalmente en el estudio de las líneas de hierro, una radiación procedente de la materia que cae a los agujeros negros y que XMM-Newton puede captar con un detalle sin precedentes.

Al congreso asistirán unos sesenta expertos de todo el mundo, tanto teóricos –cuyos trabajos son esenciales para interpretar los datos obtenidos- como observacionales, con resultados de XMM-Newton, Chandra y otras misiones.

(Me lo pierdo, andaré subiéndome a las pirámides mayas esos días...)

2006-06-21 21:38 Enlace

Referencias (TrackBacks)

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Comentarios

1	De: ElPez Fecha: 2006-06-21 21:49
Por cierto, feliz solsiticio a todos...

2

De: LábilAstur Fecha: 2006-06-21 22:23

Muchas gracias... aunque siempre hay quien ve la botella medio vacía. Ante el titular televisivo de "hoy entra el verano", mi señor padre respondió con un ... "vaya, a partir de ahora empiezan a menguar los días!" Lo mismo se puede decir del artículo de la radiación y los agujeros negros. Podríamos responder con un "Vaya, cada vez hay menos materia" :o). Seamos positivos, pensemos que como el verano nos toca más o menos en el afelio en el hemisferio norte, es la estación más larga del año. (espero que nadie salga con un "pero dentro de unos cientos de miles el afelio se habrá desplazado en el calendario!"...porque me da igual, para aquella estaré criando malvas y el verano que pienso disfrutar será ESTE) Saludos PD: sería interesante una encuesta "¿cómo crees tú que se decide que el verano entra a las 14 horas?". Estoy seguro que la respuesta mayoritaria es que dicha hora se obtiene por decretazo.

3	De: alfred Fecha: 2006-06-22 09:33
Tendré que leerlo 3 ó 4 veces más para intentar entender la cuarta parte de lo que has querido explicar. Así todo me ha parecido muy interesante. Carl Sagan no lo hubiera hecho mejor. Saludos.

4	De: Una pregunta Fecha: 2006-06-22 09:35
Muy interesante el intento de hacerlo comprender a los neófitos. Pero se me ocurre la pregunta: ¿Qué ocurre con la materia que se va precipitando hacia ese sumidero? ¿Se transforma en otra cosa, se descompone , o no se sabe?

5	De: Fernando* Fecha: 2006-06-22 12:09
Muy bien explicado. Felicitaciones

6

De: Juan Juan Fecha: 2006-06-22 13:35

Si la velocidad de la materia aumenta conforme se acerca al centro del agujero negro ¿llega en algún momento a alcanzar la velocidad de la luz o un valor muy próximo?. Y si es así y dado que el momento angular ya no puede conservarse, ¿se estabilizaria el giro y la manteria giraria en una órbita estable a la velocidad de la luz? ¿estaría ese punto en cualquier lugar del centro al borde del agujero negro?

7

De: Iván Fecha: 2006-06-22 18:56

Interesantisimo articulo Javier, son de esos que te dejan pensando, "que poquita cosa somos" y de lo lejos que estamos de entenderlo todo, pero lo has explicado perfectamente. Anteriormente habia visto documentales sobre este mismo tema, y mira que a pesar de hacerte presentaciones y recreaciones se entendia mucho peor, la verdad que ha quedado mas claro de lo que crees. Por cierto, ya se que es una pregunta rara, ¿se tiene constancia de choques de agujeros negros?, ¿o se sabe que podria ocurrir en semejante caso? Feliz sosticio a ti tambien.

8

De: ElPez Fecha: 2006-06-23 01:10

"Una pregunta" en el comentario 4: "¿Qué ocurre con la materia que se va precipitando hacia ese sumidero? ¿Se transforma en otra cosa, se descompone , o no se sabe?" En un disco de acreción (o acrecentamiento o como se le quiera llamar), la materia que cae sobre un agujero negro se calienta muchísimo. El mecanismo, como comentaba en la entrada es complejo: hasta el 73 se pensaba que la conversión de energía gravitatoria (la caída de la materia) en energía cinética -velocidad de caída-, como siempre pasa cuando algo cae atraído por una masa, se unía a las fuerzas viscosas de la materia (un poquito de hidrodinámica o mecánica de fluidos, para complicar la historia...) y de ahí el aumento de temperatura, que viene de la conservación del momento angular... Un disco puede tener entre 1 y 100 millones de Kelvin, así que el mecanismo es muy efectivo. Por ello, todo lo que caiga (que tendrá una composición que podemos aproximar a la composición habitual de las cosas del Universo: tres cuartas partes de Hidrógeno y una cuarta parte de Helio, y trazas del resto de los elementos...), a esas temperaturas, pierde sus electrones: tenemos un plasma: gas ionizado. Este estado de la materia no se rige por la mecánica de fluidos habitual, porque las interacciones electromagnéticas son muy importantes. Hay que echar mano de la magnetohidrodinámica... un poco más complicada aún (uuuf... mucho más complicada: recuerdo que hace 19 años me pasé cinco semanas enclaustrado en un seminario específico sobre estos temas en Les Houches, cerca de Chamonix. Creo que escribí la ecuación de Navier-Stokes más de quinientas veces en mis apuntes, y las leyes de Maxwell otras tantas). Como comento en la entrada, el proceso es aún más complicado: el fluido se comporta con campos magnéticos turbulentos (se habían observado variaciones cuasiperiódicas en la emisión de estos discos que no podían ser explicadas sin turbulencias...). En fin, por resumir y ceñirme a la pregunta: en la zona del disco de acreción, la temperatura es tal que lo que tenemos es un plasma: núcleos -principalmente de Hidrógeno, es decir, protones- junto a electrones despendolados. Según vamos cayendo hacia el interior, las energías típicas impedirán incluso la estabilidad de los núcleos más pesados... Y posiblemente más adentro, sea la cosa todavía más complicada. Se suele comentar otro efecto, debido al enorme gradiente del potencial gravitatorio: el llamado efecto del espagueti. Si nos cayéramos hacia un agujero negro con los pies por delante, la aceleración de nuestros pies sería mucho mayor que la de nuestra cabeza, y eso significaría que nos estiraríamos muuuuuuuuuuuucho. Unas fuerzas de marea de campeonato. Como la flexibilidad de un humano no es la de una cinta de goma, haríamos ¡chof! sin más. Luego, claro, nuestra materia se ionizaría... En fin, un espectáculo MUY gore. (Nota: seguro que alguien ha hecho un vídeo sobre el tema...) Lo que nos lleva a la pregunta de JuanJuan (en el comentario 6): "Si la velocidad de la materia aumenta conforme se acerca al centro del agujero negro ¿llega en algún momento a alcanzar la velocidad de la luz o un valor muy próximo?. Y si es así y dado que el momento angular ya no puede conservarse, ¿se estabilizaria el giro y la manteria giraria en una órbita estable a la velocidad de la luz? ¿estaría ese punto en cualquier lugar del centro al borde del agujero negro?" Joderrr... esto ya es para nota. Y no hay fáciles respuestas porque no es fácil describir fenomenológicamente el retorcimiento del espacio-tiempo que rodea la singularidad (ahí, donde está el agujero negro, no hay manera de entrar adecuadamente con las leyes de la física, se siente...). Peor aún: esas descripciones cualitativas son un churro. Por ejemplo, para un agujero negro que no gire (son más sencillitos), puedes leer una buena descripción en esta página. ¡Suerte! Y respecto a la pregunta endiablada de Iván (en el comentario 7): "¿se tiene constancia de choques de agujeros negros?, ¿o se sabe que podria ocurrir en semejante caso?", pues podría ser. En más de un momento algunos autores han propuesto que algunos GRB (estallidos de rayos gamma, las explosiones más luminosas y violentas del Universo) podrían estar producidas por la coalescencia de dos agujeros negros. Imagina un sistema doble (binario) estelar, con dos estrellas muy muy masivas. Al final de su vida, las dos pueden haber llegado a ser sendos agujeros negros orbitando uno en torno al otro. Mira esta bellísima imagen: Corresponde a algo parecido, pero en escala mucho más bestia: son dos agujeros negros supermasivos en el centro del cuásar 3C 75. Realmente se encuentran separados unos 25.000 años-luz -una distancia algo superior a la que nos separa del centro de nuestra Galaxia. La velocidad relativa al gas que les rodea se estima en 1200 km/s (ahí es nada). Pero en cualquier caso permite comprender (de alguna manera) que estas cosas pueden pasar. Ahora volvamos al sistema binario de agujeros negros. Para entender lo que sucede conforme se van acercando el uno a otro (es lo que tienen las órbitas, que se van degradando con el tiempo), la cosa es sumamente jodida: cada agujero negro distorsiona el espacio-tiempo a su alrededor, y cuando esas distorsiones se juntan... en fin, que no hay quien haga un modelo. Bueno, sí. Afortunadamente, desde hace unos años, existen modelos que explican qué puede suceder, y que llegan incluso a plantear que se pueden fundir: esa coalescencia de agujeros negros sería una de las fuentes más importantes del Universo de ondas gravitatorias. Un buen tema para mirar con los detectores de ondas gravitatorias... Para leer algo sobre el tema, por ejemplo, mira estos modelos de hace dos años de los que hablan en Universe Today. Volviendo al 2C 75, a partir de los datos del Chandra, se realizaron hace muy poco unas simulaciones de cómo se puede producir la fusión de esos dos enormes agujeros negros. Aquí tienes las animaciones y unas fotos preciosas... En fin. Espero que algo haya aclarado...

9

De: Diego (MrDeejay) Fecha: 2006-06-23 02:03

¡¡Eeeeh!! que yo tambien tengo un par de preguntas, perdona Javier pero es que el tema es bastante interesante. A ver, creo que lo has comentado brevemente mas arriba. En un documental (creo que fue en la serie Cosmos) decian que cerca del horizonte del agujero negro, era tan grande la distorsion del espacio y el tiempo, que este se ralentizaba tanto que casi se detiene. ¿Es asi? Tambien vi que los representaban con una especie de chorro que salia por ambos lados.

10	De: Diego (MrDeejay) Fecha: 2006-06-23 02:19
Encontre esta imagen donde salen los chorros que he dicho en post anterior. ¿No se supone que nada puede escapar de su intensa traccion gravitatoria?

11

De: Suminona Fecha: 2006-06-23 07:49

"En un documental (creo que fue en la serie Cosmos) decian que cerca del horizonte del agujero negro, era tan grande la distorsion del espacio y el tiempo, que este se ralentizaba tanto que casi se detiene. ¿Es asi? " Para un observador alejado del agujero negro, así sería. El pobre cosmonauta Istochnikov, que todo el mundo sabe fue atrapado por un agujero negro, podría atestiguarlo. Pasado el horizonte de sucesos, tenemos un fenómeno muy curioso. En la fórmula las variables r y t se intercambian, de tal manera que espacio y tiempo pasan a ser tiempo y espacio, respectivamente. Y resulta que la dirección positiva del tiempo apunta ahora hacia el centro del agujero negro. Resultado: para salir del agujero, un observador distante tendría que ver que el cosmonauta viaja hacia fuera radialmente, es decir, en la dirección y sentido que ha pasado ahora a ser el pasado. Y como nada puede viajar al pasado, voilà, el cosmonauta no puede salir jamás de su trampa mortal. Cerca del horizonte de sucesos ocurren también cosas sumamente extrañas, como que la fuerza centrífuga pasa a apuntar hacia dentro de las órbitas en vez de hacia fuera, aunque eso es controvertido, y si no que le pregunten a Fernando de Felice. Todo eso, si realmente existen tales entidades monstruosas, cosa que es más que discutible.

12	De: Emma Fecha: 2006-06-23 11:26
He llegado por Saru Gambitero. Escribes divinamente, y aqui justo cuando llego has tocado mi tema, desde una perspectiva mas cientifica. Queria decirte que fue un placer.

13

De: alguien Fecha: 2006-06-23 11:41

El problema del ser humano es que le resulta más dificil explicar algo que entenderlo (digamos, por ejemplo, intuitivamente). Sólo hay que fijarse en las constantes que se repiten a gran y a pequeña escala en el Universo. ... ¿Quién es capaz de explicar la gravitación? Yo tengo una teoría, lo difícil sería explicarla correctamente. Lo complicado es comprender que en realidad todo pudiera ser mucho más simple de lo que pretendemos explicar. ...y no hablo de ninguna teoría "divina".

14	De: zenia Fecha: 2006-06-23 14:54
Hola Javier. Llego aquí desde blog México. Los humanos somos diminutas partículas con miles de agujeros negros en sí mismas. Interesantísimo el recorrido por Guatemala. Me gustaría saber cómo viven hoy. Las tradiciones de los pueblos originarios forman parte de nuestra memoria continental

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De: JoseAngel Fecha: 2006-06-23 17:24

Con respecto al funcionamiento de las dimensiones habituales en la vecindad del agujero negro, ya ha dicho Vd., señor Pez, que no caen allí monedas ni bolas. Eso no es por accidente, claro, y cualquier ejemplo que pongamos mezclando esta física "al límite" con las experiencias habituales de nuestro mundo es engañoso, una ilusión del lenguaje. (De la misma manera que tampoco habrá jamás astronautas gemelos envejeciendo a ritmos distintos). Según G. H. Mead, que reflexionaba sobre esto en su "Filosofía del Presente", esto llega hasta el extremo de que nuestros conceptos habituales (no sólo "bolas", sino "tiempo") es ilegítimo aplicarlos en los contextos de la nueva física, que en puridad ha de entenderse y formularse en términos de matemáticos: los ejemplos que habrían de "acercarla" en realidad la traicionan. Nuestra experiencia de "tiempo" no tiene sentido formularla a este nivel de la experiencia, dice, como no podemos viajar al pasado. "If, per impossible, we were to reach that past event as it took place we should have to be in that event, and then compare it with what we now present as its history. This is not only a contradiction in terms, but it also belies the function of the past in experience. This function is a continual recontruction as a chronicle to serve the purposes of present interpretation. We seem to approach this complete recall, if I may use this expression, in identifying the fundamental laws of nature, such as those of motion, which we say must have been and must always be what they are now; and it is here that relativity is most illuminating. It frankly reduces the sort of reality that could be the identical content of past, present and future to an ordered arrangement of events in a space-time that, by definition, could be as little in any past of scientific imagination as it could be found in our perceptual world. (...). Without emergence there are no distinguishable events thanks to which time emerges. The events and intervals to which the relativist refers are the constants that shake out of the elaborate mathematics which the realization of the social character of the universe has shown to be necessary". Es decir, que en puridad sólo hay un lenguaje para hablar de estas cosas, y es el de las matemáticas y la física teórica. Aunque yo no creo que esté de más utilizar otros lenguajes que nos sean más cercanos, mientras no los interpretemos demasiado literalmente.

16	De: Naeros Fecha: 2006-07-03 14:20
Me ha gustado mucho el artículo, sinceramente.

17	De: Esteban Fecha: 2006-07-26 23:17
Hola, muy interesante tu artículo. Estoy propniendo lo siguiente a algunas personas: hacer un blog en equipo: con biólogos, físicos, el que se interés. Yo estudio filosofía. La idea es hacer publicaciones (no demasioado largas ni muy frecuentes) sobre un tema que se pueda abarcar desde varios puntos de vista, especialmente científicos. un gran saludos y espero tu respuesta

18	De: RUTH MARTINEZ Fecha: 2007-02-02 21:58
Buenisimo el articulo me encanto pero tengo una prugunta la tierra podria der destruida por un agujero negro

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De: Yabba Fecha: 2007-02-03 01:57

Ah, y yo no soy experto en esto, y si me equivoco ya me corregirá algún experto, pero entiendo que si la Tierra se cruza en el camino de algún agujero negro suficientemente grande por supuesto que sería destruida. También podría ser destruida (de otro modo, claro) si se cruzase en el camino de un meteorito lo suficientemente grande. Pero ambas cosas son muy improbables, el Universo es muy grande y la probabilidad de que se produzca ese cruce muy pequeña.

20	De: adolfo Fecha: 2007-03-23 01:01
ayuda necesito hacer una presentacion sobre fuerzas gravitatorias

21	De: Yabba Fecha: 2007-03-23 09:01
Deje caer una manzana al suelo. Ya ha presentado la gravedad :)

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De: Suminona Fecha: 2007-03-23 11:50

También está la inquietante posibilidad de que en alguno de los megacolisionadores de partículas que se están construyendo en la actualidad, se cree algún tipo de partícula exótica que puede convertirse en un mini-agujero negro, con la posibilidad potencial de engullir la Tierra entera "desde entro". Recomiendo a los grupos GreenPiss y demás que se pongan manos a la obra para evitar tal potencial desastre.

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De: jose arturo recillas vieyra Fecha: 2010-06-15 18:23

excelente........felicitaciones a todos ..... bravo....!!!!!! y esto de que sirve si en los corazones de muchos no son arrepentidos, ahh...!! ya se piensan que otra vez un religioso o un fanatico interviene en la cosas cientificas y que hay que hacer a un lado las religiosidades......!! si, si ,si ya s...!!! espero que cada uno de ustedes recuerde esto algun dia---" me sirvio de algo saber tanto y conocer tanto y escribir tanto ahora que estoy a punto de morir y saber la realidad de las cosas que DIOS un dia me quizo mostrar atravez de su hijo JESUCRISTO y que nunca hice caso ...."""" los invito a conocer lo que verdaderamente concierne a su beneficio de su alma predico publicamente la biblia en los portales frente a opticas deblin 5 pm los sabados en toluca.... jose arturo recillas vieyra jarvdecristo2011@hotmail.com

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