Agujeros Negros by Redes Sociales

Un agujero negro es una región del espacio-tiempo que posee unos efectos gravitacionales tan fuertes, que nada, ni siquiera las partículas y la radiación electromagnética como la luz, se pueden escapar de su atracción.

ESA

La teoría de la relatividad general predice que una masa suficientemente compacta puede deformar el espacio-tiempo para formar un agujero negro. Los agujeros negro son los objetos estelares más extraños del Universo. 

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Un agujero negro no tiene una superficie como un planeta o una estrella, es una región del espacio donde la materia se ha derrumbado sobre sí misma. Este catastrófico colapso resulta en una enorme cantidad de masa que se concentra en un área increíblemente pequeña.

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Aunque los agujeros negros no se pueden ver, sabemos que existen por la forma en que afecta al polvo, las estrellas y las galaxias. Muchos de ellos están rodeados de discos de material. A medida que los discos giran alrededor de ellos como un remolino, y se vuelven extremadamente calientes.

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Los agujeros negros tiene tamaños muy diferentes, muchos de ellos son solo unas pocas de veces más masivas que el Sol. Estos agujeros negros de "masa estelar" se forman cuando una estrella de peso pesado, unas 10 veces más pesada que nuestro Sol, termina su vida en una explosión de supernova. Lo que queda de la estrella, aún varias masas solares, se derrumba en un área de sólo unos pocos kilómetros de diámetro.

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La mayoría de las galaxias, incluyendo la Vía Láctea, tienen agujeros negros supermasivos en sus centros. Estos pueden ser millones o miles de millones de veces más pesados que nuestro Sol. Los agujeros negros supermasivos también activan galaxias activas, y galaxias antiguas conocidas como quásares. Los quásares pueden ser cientos de veces más brillantes que las galaxias ordinarias más grandes. Los objetos que caen en los agujeros negros están literalmente estirados hasta el punto de ruptura.

ESO / Kormmesser

Un agujero negro esta rodeado por un disco brillante de material caliente, con forma toroide lleno de polvo. Con frecuencia tiene chorros de material eyectados a alta velocidad que se extienden a enormes distancias en el espacio. Las observaciones del Telescopio ALMA han detectado un campo magnético muy fuerte cerca del agujero negro en la base de los chorros.

ESO / Calcada

La siguiente impresión artística representa un agujero negro supermasivo girando rápidamente rodeado por un disco. Este delgado disco de material rotativo consiste en los restos de una estrella parecida al Sol que fue desgarrada por las fuerzas de marea del agujero negro. Los choques de los escombros colisionando, así como el calor generado condujeron a una explosión de la luz, parecido a la luz de una supernova.

ESO /M. Kormmensser

En esta otra ilustración observamos el entorno del agujero negro supermasivo en el corazón de la galaxia activa NGC 3783 en la constelación Centauro. Nuevas observaciones utilizando el Very Large Telescope Interferometer en el Observatorio dela ESO, en Chile, han revelado un viento de material fresco en las regiones polares, además del polvo caliente alrededor de su núcleo.

ESO / Kormmesser

Con las observaciones combinadas de la ESO y el Telescopio Chandra de rayos X los astrónomos han descubierto el jets mas potente que jamas se ha visto en un agujero negro estelar. En el agujero negro sopla una enorme burbuja de gas caliente, de mas de 1.000 años luz a través, y decenas de veces más poderoso que otro microquasar. 

ESO / Kormmesser

Cuando una estrella se aproxima demasiado cerca de un agujero negro, las intensas fuerzas de a marea desgarran a estrella. Esto causa una llamarada de rayos X que puede durar años. Durante el evento de interrupción de mareas, los filamentos que contienen gran parte de la masa de la estrella caen hacia el agujero negro. Estos filamentos se funden en un disco liso, caliente y brillante, muy intenso en rayos X. A medida que se forma el disco, su región central se calienta enormemente, lo que impulsa un flujo de material, llamado viento, lejos del disco.

Cualquier planeta no tendría ninguna oportunidad si se encontrase con un agujero negro malvado, jeje, las fuerzas de marea gravitacionales del agujero arrancarían el planeta, comiéndoselo sin piedad...

ESO / Kormmesser

NASA / CXC / M. Weiss

La secuencia siguiente de imágenes muestran un agujero negro que tira de la materia de una estrella compañera de viaje, en el sistema binario GRO J1655-40. El gas esta siendo arrancado de una estrella normal, mostrada en azul y se estrella contra un disco rojo que gira alrededor de un agujero negro central. Mostramos la animación en el siguiente vídeo, que muestra una vista mas cercana del disco. Parte del gas en el disco gira en espiral hacia dentro y cae sobre el agujero negro, generando luz a lo largo del camino, y algo de él es soplado lejos en forma de viento.

NASA / CXC / A. Hobart

NASA / CXC / A. Hobart

NASA / CXC / A. Hobart

NASA / CXC / A. Hobart

La siguiente serie de imágenes muestra una vista cercana de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxia. El gas se hace caliente cuando se aproxima al agujero negro, pasando del rojo al amarillo, y al blanco. La mayor parte del gas es tragado por el agujero, pero algunos se lanzan en chorros lejos del centro del agujero a casi la velocidad de la luz. La siguiente ilustración muestra un área más grande donde el gas se atrae por primera vez al agujero negro, una región aproximadamente de un millón de veces mayor que el horizonte de eventos del agujero negro.

NASA / CXC / M. Weiss

NASA / CXC / M. Weiss

NASA / CXC / M. Weiss

La ilustración final muestra enormes cavidades, cien veces mas grandes, que se han creado en el gas caliente de la galaxia por los chorros desde el agujero negro.

NASA / CXC / M. Weiss

...secuencia de una estrella condenada (circulo naranja) que vaga tan cerca de un agujero negro, que la enorme gravedad estira la estrella hasta que se desgarra. Una parte de la masa de la estrella ininterrumpida (indicada por la corriente blanca) es tragada por el agujero negro, mientras que el resto es arrastrado hacia la galaxia circundante.

NASA / CXC / M. Weiss

Cuando el gas esta siendo empujado hacia el agujero negro, forma el disco que se calienta antes de ser tragado...

NASA / CXC / M. Weiss

Cuando han pasado aproximadamente mas de 10.000 años, el disco se encuentra relativamente débil, y la mayor parte del gas ha sido tragado por el agujero negro...

NASA / CXC / M. Weiss

Imaginemos un gigantesco Donut, lo que llamamos forma toroidal, con un disco de gas caliente en su interior rodeando el agujero negro. El anillo azul claro en la parte posterior del toro se debe a la fluorescencia de los átomos de hierro excitados por los rayos X del disco de gas caliente. Los chorros de partículas de alta energía (en blanco) son expulsados dela vecindad del agujero negro por campos eléctricos y magnéticos intensos.

NASA / CXC / M. Weiss

ESA

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Los investigadores de la NASA (usando los datos del Observatorio Espacial Chandra de Rayos X, el satélite Swift, y el satélite XMM-Newton de la ESA) han detectado un gigantesco agujero negro destrozando una estrella, y que luego se atiborraba de sus restos, Y esto lo viene haciendo desde hace una década. Este episodio de la muerta de una estrella por un agujero negro es el episodio mas largo jamás observado.

NASA

Fuente: ESA / ESO / NASA /chandra