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Los agujeros negros son los únicos cuerpos cósmicos capaces de atraer luz mediante la fuerza gravitacional. También son los objetos más grandes del Universo. Es poco probable que sepamos qué sucederá cerca de su horizonte de sucesos (conocido como el “punto sin retorno”) en el corto plazo. Estos son los lugares más misteriosos de nuestro mundo, sobre los cuales, a pesar de décadas de investigación, todavía se sabe muy poco. Este artículo contiene 10 hechos que pueden considerarse los más intrigantes.

Los agujeros negros no absorben materia

Mucha gente imagina un agujero negro como una especie de “aspiradora espacial” que aspira el espacio circundante. De hecho, los agujeros negros son objetos espaciales ordinarios que tienen un campo gravitacional excepcionalmente fuerte.

Si en lugar del Sol surgiera un agujero negro del mismo tamaño, la Tierra no sería atraída hacia él, sino que giraría en la misma órbita que lo hace hoy. Las estrellas situadas junto a los agujeros negros pierden parte de su masa en forma de viento estelar (esto ocurre durante la existencia de cualquier estrella) y los agujeros negros absorben sólo esta materia.

Karl Schwarzschild predijo la existencia de agujeros negros

Karl Schwarzschild fue el primero en utilizar la teoría general de la relatividad de Einstein para justificar la existencia de un "punto sin retorno". El propio Einstein no pensó en los agujeros negros, aunque su teoría predice su existencia.

Schwarzschild hizo su propuesta en 1915, inmediatamente después de que Einstein publicara su teoría general de la relatividad. En ese momento surgió el término “radio de Schwarzschild”, un valor que muestra cuánto tendría que comprimirse un objeto para que se convirtiera en un agujero negro.

En teoría, cualquier cosa puede convertirse en un agujero negro si se comprime lo suficiente. Cuanto más denso es el objeto, más fuerte es el campo gravitacional que crea. Por ejemplo, la Tierra se convertiría en un agujero negro si tuviera la masa de un objeto del tamaño de un maní.

Los agujeros negros pueden dar origen a nuevos universos

La idea de que los agujeros negros puedan dar origen a nuevos universos parece absurda (sobre todo porque todavía no estamos seguros de la existencia de otros universos). Sin embargo, los científicos están desarrollando activamente estas teorías.

Una versión muy simplificada de una de estas teorías es la siguiente. Nuestro mundo tiene condiciones extremadamente favorables para el surgimiento de la vida en él. Si alguna de las constantes físicas cambiara aunque fuera un poco, no estaríamos en este mundo. La singularidad de los agujeros negros anula las leyes normales de la física y podría (al menos en teoría) dar lugar a un nuevo universo que será diferente al nuestro.

Los agujeros negros pueden convertirte a ti (y a cualquier otra cosa) en espaguetis

Los agujeros negros estiran los objetos que se encuentran cerca de ellos. Estos objetos empiezan a parecerse a los espaguetis (incluso existe un término especial: "espaguetificación").

Esto sucede debido a la forma en que funciona la gravedad. EN momento presente tus pies están más cerca del centro de la Tierra que tu cabeza, por lo que se sienten atraídos con más fuerza. En la superficie de un agujero negro, la diferencia de gravedad comienza a actuar en nuestra contra. Las piernas son atraídas hacia el centro del agujero negro cada vez más rápido, de modo que la mitad superior del cuerpo no puede seguirles el ritmo. Resultado: ¡espaguetificación!

Los agujeros negros se evaporan con el tiempo

Los agujeros negros no sólo absorben el viento estelar, sino que también se evaporan. Este fenómeno fue descubierto en 1974 y se llamó radiación de Hawking (en honor a Stephen Hawking, quien hizo el descubrimiento).

Con el tiempo, el agujero negro puede liberar toda su masa al espacio circundante junto con esta radiación y desaparecer.

Los agujeros negros ralentizan el tiempo cerca de ellos

A medida que te acercas al horizonte de sucesos, el tiempo se ralentiza. Para entender por qué sucede esto, debemos observar la “paradoja de los gemelos”, un experimento mental que se utiliza a menudo para ilustrar los principios básicos de la teoría de la relatividad general de Einstein.

Uno de los hermanos gemelos permanece en la Tierra y el segundo emprende un viaje espacial a la velocidad de la luz. Un gemelo que regresa a la Tierra descubre que su hermano ha envejecido más que él porque, mientras viajaba a una velocidad cercana a la de la luz, el tiempo pasa Más lento.

A medida que te acerques al horizonte de sucesos de un agujero negro, te moverás a tal velocidad alta velocidad ese tiempo se ralentizará para ti.

Los agujeros negros son los sistemas energéticos más avanzados

Los agujeros negros generan energía mejor que el Sol y otras estrellas. Esto se debe a la materia que orbita a su alrededor. Cruzando el horizonte de eventos enorme velocidad, la materia en órbita alrededor de un agujero negro se vuelve extremadamente caliente altas temperaturas. Esto se llama radiación de cuerpo negro.

En comparación, la fusión nuclear convierte el 0,7% de la materia en energía. ¡Cerca de un agujero negro, el 10% de la materia se convierte en energía!

Los agujeros negros doblan el espacio a su alrededor

Se puede pensar en el espacio como una placa de goma estirada sobre la que se dibujan líneas. Si pones un objeto en el disco, cambiará su forma. Los agujeros negros funcionan de la misma manera. Su masa extrema atrae todo, incluida la luz (cuyos rayos, siguiendo con la analogía, podrían llamarse líneas en un plato).

Los agujeros negros limitan el número de estrellas en el Universo

Las estrellas surgen de nubes de gas. Para que comience la formación de estrellas, la nube debe enfriarse.

La radiación de los cuerpos negros impide que las nubes de gas se enfríen y evita la aparición de estrellas.

En teoría, cualquier objeto puede convertirse en un agujero negro.

La única diferencia entre nuestro Sol y un agujero negro es la fuerza de gravedad. En el centro de un agujero negro es mucho más fuerte que en el centro de una estrella. Si nuestro Sol estuviera comprimido a unos cinco kilómetros de diámetro, podría ser un agujero negro.

En teoría, cualquier cosa puede convertirse en un agujero negro. En la práctica, sabemos que los agujeros negros surgen sólo como resultado del colapso de estrellas enormes que superan en masa al Sol entre 20 y 30 veces.

Fecha de publicación: 27/09/2012

La mayoría de la gente tiene una idea vaga o incorrecta de qué son los agujeros negros. Mientras tanto, estos son objetos del Universo tan globales y poderosos, en comparación con los cuales nuestro Planeta y toda nuestra vida no son nada.

Esencia

Se trata de un objeto cósmico con una gravedad tan enorme que absorbe todo lo que cae dentro de sus límites. En esencia, un agujero negro es un objeto que ni siquiera deja salir la luz y curva el espacio-tiempo. Incluso el tiempo avanza más lentamente cerca de los agujeros negros.

De hecho, la existencia de agujeros negros es sólo una teoría (y un poco de práctica). Los científicos tienen suposiciones y experiencia práctica, pero aún no han podido estudiar de cerca los agujeros negros. Por lo tanto, se denomina convencionalmente agujeros negros a todos los objetos que se ajustan a la esta descripción. Los agujeros negros han sido poco estudiados y, por tanto, quedan muchas preguntas sin resolver.

Cualquier agujero negro tiene un horizonte de sucesos, ese límite tras el cual nada puede escapar. Más que objeto más cercano Cuanto más se acerca el agujero negro, más lento se mueve.

Educación

Existen varios tipos y métodos de formación de agujeros negros:
- la formación de agujeros negros como resultado de la formación del Universo. Estos agujeros negros aparecieron inmediatamente después del Big Bang.
- estrellas moribundas. Cuando una estrella pierde su energía y se detienen las reacciones termonucleares, la estrella comienza a encogerse. Dependiendo del grado de compresión se distinguen las estrellas de neutrones, las enanas blancas y, de hecho, los agujeros negros.
- obtenido a través del experimento. Por ejemplo, se puede crear un agujero negro cuántico en un colisionador.

Versiones

Muchos científicos se inclinan a creer que los agujeros negros expulsan toda la materia absorbida a otra parte. Aquellos. Debe haber “agujeros blancos” que funcionen según un principio diferente. Si puedes entrar en un agujero negro, pero no puedes salir, entonces, por el contrario, no puedes entrar en un agujero blanco. El principal argumento de los científicos son las fuertes y poderosas explosiones de energía que se registran en el espacio.

Los defensores de la teoría de cuerdas generalmente crearon su propio modelo de agujero negro, que no destruye información. Su teoría se llama "Fuzzball" y permite responder preguntas relacionadas con la singularidad y la desaparición de la información.

¿Qué es la singularidad y desaparición de la información? Una singularidad es un punto en el espacio caracterizado por una presión y densidad infinitas. Mucha gente se siente confundida por el hecho de la singularidad, porque los físicos no pueden trabajar con numeros infinitos. Muchos están seguros de que hay una singularidad en un agujero negro, pero sus propiedades se describen de manera muy superficial.

si hablamos en lenguaje sencillo, entonces todos los problemas y malentendidos surgen de la relación entre la mecánica cuántica y la gravedad. Hasta ahora, los científicos no pueden crear una teoría que los una. Y es por eso que surgen los problemas con un agujero negro. Después de todo, un agujero negro parece destruir información, pero al mismo tiempo se violan los fundamentos de la mecánica cuántica. Aunque recientemente S. Hawking pareció haber resuelto este problema afirmando que la información en los agujeros negros no se destruye.

Estereotipos

En primer lugar, los agujeros negros no pueden existir indefinidamente. Y todo gracias a la evaporación de Hawking. Por tanto, no hay necesidad de pensar que los agujeros negros tarde o temprano se tragarán el Universo.

En segundo lugar, nuestro Sol no se convertirá en un agujero negro. Ya que la masa de nuestra estrella no será suficiente. Es más probable que nuestro sol se convierta en una enana blanca (y eso no es un hecho).

En tercer lugar, el Gran Colisionador de Hadrones no destruirá nuestra Tierra creando un agujero negro. Incluso si crean deliberadamente un agujero negro y lo "liberan", debido a su pequeño tamaño, consumirá nuestro planeta durante mucho, mucho tiempo.

En cuarto lugar, no es necesario pensar que un agujero negro es un "agujero" en el espacio. Un agujero negro es un objeto esférico. De ahí la mayoría de las opiniones de que los agujeros negros conducen a universo paralelo. Sin embargo, este hecho aún no ha sido probado.

En quinto lugar, un agujero negro no tiene color. Se detecta mediante radiación de rayos X o en el contexto de otras galaxias y estrellas (efecto lente).

Debido a que la gente suele confundir los agujeros negros con los agujeros de gusano (que realmente existen), algunos gente común Estos conceptos no son diferentes. Un agujero de gusano realmente permite moverse en el espacio y el tiempo, pero hasta ahora sólo en teoría.

Cosas complejas en términos simples

Es difícil describir un fenómeno como un agujero negro en un lenguaje sencillo. Si te consideras un técnico que entiende ciencias exactas Entonces te aconsejo que leas directamente los trabajos de los científicos. Si desea obtener más información sobre este fenómeno, lea las obras de Stephen Hawking. Hizo mucho por la ciencia, y especialmente en el campo de los agujeros negros. La evaporación de los agujeros negros lleva su nombre. Es partidario del enfoque pedagógico y, por lo tanto, todas sus obras serán comprensibles incluso para el ciudadano medio.

Libros:
- “Agujeros negros y universos jóvenes” 1993.
- “El mundo en pocas palabras 2001”.
- “La Breve Historia del Universo 2005”.

Especialmente quiero recomendar sus películas de divulgación científica, que le dirán en lenguaje claro no sólo sobre los agujeros negros, sino también sobre el Universo en general:
- “El Universo de Stephen Hawking”: una serie de 6 episodios.
- "En lo profundo del universo con Stephen Hawking" - una serie de 3 episodios.
Todas estas películas han sido traducidas al ruso y suelen proyectarse en los canales Discovery.

¡Gracias por su atención!

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De todos los objetos conocidos por la humanidad que se encuentran en el espacio exterior, los agujeros negros causan la impresión más inquietante e incomprensible. Este sentimiento invade a casi todas las personas cuando se mencionan los agujeros negros, a pesar de que la humanidad los conoce desde hace más de siglo y medio. Los primeros conocimientos sobre estos fenómenos se obtuvieron mucho antes de las publicaciones de Einstein sobre la teoría de la relatividad. Pero no hace mucho se recibió una confirmación real de la existencia de estos objetos.

Por supuesto, los agujeros negros son legítimamente famosos por sus extrañas caracteristicas fisicas, que dan lugar a aún más misterios en el Universo. Desafían fácilmente todas las leyes cósmicas de la física y la mecánica cósmica. Para comprender todos los detalles y principios de la existencia de un fenómeno como un agujero cósmico, debemos familiarizarnos con logros modernos en astronomía y usar la imaginación, además, tendrás que ir más allá de los conceptos estándar. Para comprender y familiarizarse más fácilmente con los agujeros espaciales, el sitio del portal ha preparado mucho informacion interesante, que se refiere a estos fenómenos en el Universo.

Características de los agujeros negros desde el sitio del portal.

En primer lugar, cabe señalar que los agujeros negros no surgen de la nada, se forman a partir de estrellas de tamaño y masa gigantescas. Es más, lo más gran característica y lo único de cada agujero negro es que tienen una atracción gravitacional muy fuerte. La fuerza de atracción de los objetos hacia un agujero negro supera la segunda velocidad de escape. Estos indicadores de gravedad indican que ni siquiera los rayos de luz pueden escapar del campo de acción de un agujero negro, ya que tienen una velocidad mucho menor.

La peculiaridad de la atracción es que atrae todos los objetos que se encuentran muy cerca. Cuanto más grande sea el objeto que pase en las proximidades del agujero negro, más influencia y atracción recibirá. En consecuencia, podemos concluir que cuanto más grande es el objeto, más fuerte es atraído por el agujero negro y, para evitar tal influencia, el cuerpo cósmico debe tener velocidades de movimiento muy altas.

También es seguro señalar que en todo el Universo no existe ningún cuerpo que pueda evitar la atracción de un agujero negro si se encuentra muy cerca, ya que ni siquiera el flujo de luz más rápido puede escapar de esta influencia. La teoría de la relatividad, desarrollada por Einstein, es excelente para comprender las características de los agujeros negros. Según esta teoría, la gravedad puede influir en el tiempo y distorsionar el espacio. También afirma que cuanto más grande es un objeto situado en el espacio exterior, más ralentiza el tiempo. En las proximidades del propio agujero negro, el tiempo parece detenerse por completo. Si una nave espacial entrara en el campo de acción de un agujero espacial, se observaría cómo se ralentizaría a medida que se acercara y, finalmente, desaparecería por completo.

No hay que tener demasiado miedo de fenómenos como los agujeros negros y creer toda la información no científica que pueda existir sobre ellos. en este momento. En primer lugar, debemos disipar el mito más común de que los agujeros negros pueden absorber toda la materia y los objetos que los rodean y, a medida que lo hacen, crecen y absorben más y más. Nada de esto es del todo cierto. Sí, efectivamente, pueden absorber cuerpos y materia cósmica, pero sólo aquellos que se encuentran a cierta distancia del propio agujero. Aparte de su poderosa gravedad, no se diferencian mucho de las estrellas ordinarias con masa gigantesca. Incluso cuando nuestro Sol se convierta en un agujero negro, sólo podrá absorber objetos ubicados en una distancia corta, y todos los planetas seguirán girando en sus órbitas habituales.

Volviendo a la teoría de la relatividad, podemos concluir que todos los objetos con fuerte gravedad pueden influir en la curvatura del tiempo y el espacio. Además, que mas masa cuerpo, la distorsión será más fuerte. Recientemente, los científicos pudieron comprobar esto en la práctica, cuando pudieron contemplar otros objetos que deberían haber sido inaccesibles a nuestros ojos debido a los enormes cuerpos cósmicos, como las galaxias o los agujeros negros. Todo esto es posible gracias a que quienes pasan cerca de un agujero negro u otro cuerpo rayos de luz se doblan muy fuertemente bajo la influencia de su gravedad. Este tipo de distorsión permite a los científicos mirar mucho más allá del espacio exterior. Pero con tales estudios es muy difícil determinar ubicación real el cuerpo objeto de estudio.

Los agujeros negros no surgen de la nada; se forman como resultado de la explosión de estrellas supermasivas. Además, para que se forme un agujero negro, la masa de la estrella que explotó debe ser al menos diez veces mayor que la masa del Sol. Cada estrella existe debido a reacciones termonucleares que tienen lugar en su interior. En este caso, durante el proceso de fusión se libera una aleación de hidrógeno, pero no puede salir de la zona de acción de la estrella, ya que su gravedad atrae el hidrógeno de regreso. Todo este proceso permite que las estrellas existan. La síntesis de hidrógeno y la gravedad de las estrellas son mecanismos que funcionan bastante bien, pero la alteración de este equilibrio puede provocar una explosión estelar. En la mayoría de los casos, se debe al agotamiento del combustible nuclear.

Dependiendo de la masa de la estrella, son posibles varios escenarios para su desarrollo después de la explosión. Así, las estrellas masivas forman el campo de una explosión de supernova, y la mayoría de ellas permanecen detrás del núcleo de la antigua estrella, los astronautas llaman a estos objetos Enanas Blancas; En la mayoría de los casos, alrededor de estos cuerpos se forma una nube de gas que se mantiene en su lugar gracias a la gravedad del enano. También es posible otra vía para el desarrollo de estrellas supermasivas, en la que el agujero negro resultante atraerá muy fuertemente toda la materia de la estrella hacia su centro, lo que provocará su fuerte compresión.

Estos cuerpos comprimidos se llaman estrellas de neutrones. En los casos más raros, después de la explosión de una estrella, es posible la formación de un agujero negro, según nuestra comprensión aceptada de este fenómeno. Pero para que se cree un agujero, la masa de la estrella debe ser sencillamente gigantesca. En este caso, cuando se altera el equilibrio de las reacciones nucleares, la gravedad de la estrella simplemente se vuelve loca. Al mismo tiempo, comienza a colapsar activamente, después de lo cual se convierte en solo un punto en el espacio. En otras palabras, podemos decir que la estrella como objeto físico deja de existir. A pesar de que desaparece, detrás de él se forma un agujero negro con la misma gravedad y masa.

Es el colapso de las estrellas lo que lleva a que desaparezcan por completo y en su lugar se forme un agujero negro con las mismas propiedades físicas que la estrella desaparecida. La única diferencia es el mayor grado de compresión del agujero que el volumen de la estrella. Mayoría característica principal Todos los agujeros negros tienen su singularidad, que determina su centro. Esta zona desafía todas las leyes de la física, la materia y el espacio, que dejan de existir. Para entender el concepto de singularidad, podemos decir que se trata de una barrera llamada horizonte. eventos espaciales. También es el límite exterior del agujero negro. La singularidad se puede llamar el punto de no retorno, ya que es allí donde comienza a actuar la gigantesca fuerza gravitacional del agujero. Incluso la luz que cruza esta barrera no puede escapar.

El horizonte de sucesos tiene un efecto tan atractivo que atrae a todos los cuerpos a la velocidad de la luz; a medida que uno se acerca al agujero negro, los indicadores de velocidad aumentan aún más. Es por eso que todos los objetos que caen dentro del alcance de esta fuerza están condenados a ser absorbidos por el agujero. Cabe señalar que tales fuerzas son capaces de modificar un cuerpo atrapado por la acción de dicha atracción, después de lo cual se estiran formando una fina cuerda y luego dejan de existir por completo en el espacio.

La distancia entre el horizonte de sucesos y la singularidad puede variar; este espacio se llama radio de Schwarzschild. Es por eso que tamaño más grande agujero negro, mayor será el rango de acción. Por ejemplo, podemos decir que un agujero negro tan masivo como nuestro Sol tendría un radio de Schwarzschild de tres kilómetros. En consecuencia, los agujeros negros grandes tienen un alcance mayor.

Encontrar agujeros negros es un proceso bastante difícil porque la luz no puede escapar de ellos. Por tanto, la búsqueda y definición se basan únicamente en pruebas indirectas de su existencia. lo mas método sencillo Encontrarlos, lo que utilizan los científicos, es buscarlos encontrando lugares en el espacio oscuro si tienen una gran masa. En la mayoría de los casos, los astrónomos logran encontrar agujeros negros en sistemas estelares binarios o en los centros de galaxias.

La mayoría de los astrónomos se inclinan a creer que también hay un agujero negro superpoderoso en el centro de nuestra galaxia. Esta afirmación plantea la pregunta: ¿podrá este agujero tragarse todo lo que hay en nuestra galaxia? En realidad esto es imposible, ya que el agujero en sí tiene la misma masa que las estrellas, porque está creado a partir de la estrella. Además, todos los cálculos de los científicos no predicen ningún evento global relacionado con este objeto. Además, durante otros miles de millones de años, los cuerpos cósmicos de nuestra galaxia girarán silenciosamente alrededor de este agujero negro sin ningún cambio. La evidencia de la existencia de un agujero en el centro de la Vía Láctea puede provenir de las ondas de rayos X registradas por los científicos. Y la mayoría de los astrónomos se inclinan a creer que los agujeros negros los emiten activamente en grandes cantidades.

Muy a menudo en nuestra galaxia hay sistemas estelares formados por dos estrellas y, a menudo, una de ellas puede convertirse en un agujero negro. En esta versión, el agujero negro absorbe todos los cuerpos a su paso, mientras la materia comienza a girar a su alrededor, por lo que se forma el llamado disco de aceleración. Una característica especial es que aumenta la velocidad de rotación y se acerca al centro. Es la materia que cae en medio del agujero negro que emite radiación de rayos x, y la materia misma queda destruida.

Los sistemas estelares binarios son los primeros candidatos al estatus de agujero negro. En tales sistemas es más fácil encontrar un agujero negro; gracias al volumen de la estrella visible, es posible calcular los indicadores de su hermano invisible. Actualmente, el primer candidato para el estatus de agujero negro puede ser una estrella de la constelación de Cygnus, que emite activamente rayos X.

Concluyendo de todo lo anterior sobre los agujeros negros, podemos decir que no son fenómenos tan peligrosos, por supuesto, en el caso de una gran proximidad, son los objetos más poderosos del espacio exterior debido a la fuerza de la gravedad. Por tanto, podemos decir que no se diferencian especialmente de otros cuerpos; su característica principal es un fuerte campo gravitacional.

Se han propuesto una gran cantidad de teorías sobre el propósito de los agujeros negros, algunas de las cuales eran incluso absurdas. Así, según uno de ellos, los científicos creían que los agujeros negros pueden dar origen a nuevas galaxias. esta teoría Se basa en que nuestro mundo es un lugar bastante favorable para el origen de la vida, pero si uno de los factores cambia, la vida sería imposible. Debido a esto, la singularidad y las características del cambio. propiedades fisicas en los agujeros negros puede dar lugar a un universo completamente nuevo, que será significativamente diferente del nuestro. Pero esto es sólo una teoría y bastante débil debido al hecho de que no hay evidencia de tal efecto de los agujeros negros.

En cuanto a los agujeros negros, no sólo pueden absorber materia, sino que también pueden evaporarse. Un fenómeno similar se demostró hace varias décadas. Esta evaporación puede hacer que el agujero negro pierda toda su masa y luego desaparezca por completo.

Todo esto es el más mínimo dato sobre los agujeros negros que puedes encontrar en la web del portal. También disponemos de una enorme cantidad de información interesante sobre otros fenómenos cósmicos.

Probablemente hayas visto películas de ciencia ficción en las que los héroes, que viajan por el espacio, se encuentran en otro universo. Muy a menudo, los misteriosos agujeros negros cósmicos se convierten en la puerta a otro mundo. Resulta que hay algo de verdad en estas historias. Los científicos lo dicen.

Cuando el centro mismo de una estrella -en su núcleo- se queda sin combustible, todas sus partículas se vuelven muy pesadas. Y entonces, el planeta entero colapsa en su centro. Esto provoca una poderosa onda de choque que rompe la capa exterior de la estrella, aún ardiendo, y explota en un destello cegador. Una cucharadita de una pequeña estrella extinta pesa varios miles de millones de toneladas. Una estrella así se llama neutrón. Y si una estrella es de veinte a treinta veces más grande que nuestro sol, su destrucción conduce a la formación del fenómeno más extraño del universo: agujero negro.

La gravedad en un Agujero Negro es tan fuerte que atrapa planetas, gases e incluso luz. Los agujeros negros son invisibles, solo se pueden encontrar mediante un enorme embudo de cuerpos cósmicos que vuelan hacia ellos. Sólo alrededor de algunos agujeros se forma un resplandor brillante. Después de todo, la velocidad de rotación es muy alta, las partículas de los cuerpos celestes se calientan hasta millones de grados y brillan intensamente.

Agujero negro cósmico Atrae todos los objetos, girándolos en espiral. A medida que los objetos se acercan a un agujero negro, comienzan a acelerarse y estirarse, como espaguetis gigantes. La fuerza de atracción aumenta gradualmente y en algún momento se vuelve tan monstruosa que nada puede superarla. Este límite se llama horizonte de sucesos. Cualquier evento que suceda detrás de él permanecerá invisible para siempre.

Los científicos sugieren que los agujeros negros pueden crear túneles en el espacio: "agujeros de gusano". Si caes en él, podrás atravesar el espacio y encontrarte en otro Universo, donde existe el agujero blanco opuesto. Quizás algún día este secreto sea revelado en poderosas naves espaciales la gente viajará a otras dimensiones.

El concepto de agujero negro es conocido por todos: desde los escolares hasta los ancianos, se utiliza en la literatura de ciencia y ficción, en los medios de comunicación amarillos y más; congresos científicos. Pero no todo el mundo sabe qué son exactamente esos agujeros.

De la historia de los agujeros negros.

1783 La primera hipótesis sobre la existencia de un fenómeno como un agujero negro fue propuesta en 1783 por el científico inglés John Michell. En su teoría, combinó dos creaciones de Newton: la óptica y la mecánica. La idea de Michell era la siguiente: si la luz es una corriente de partículas diminutas, entonces, como todos los demás cuerpos, las partículas deberían experimentar la atracción de un campo gravitacional. Resulta que cuanto más masiva es la estrella, más Más difícil que la luz. resistir su atracción. Trece años después de Michell, el astrónomo y matemático francés Laplace propuso (probablemente independientemente de su colega británico) una teoría similar.

1915 Sin embargo, todas sus obras quedaron sin reclamar hasta principios del siglo XX. En 1915, Albert Einstein publicó la Teoría de la Relatividad General y demostró que la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo causada por la materia, y unos meses después, el astrónomo y físico teórico alemán Karl Schwarzschild la utilizó para resolver un problema astronómico concreto. Exploró la estructura del espacio-tiempo curvo alrededor del Sol y redescubrió el fenómeno de los agujeros negros.

(John Wheeler acuñó el término "agujeros negros")

1967 El físico estadounidense John Wheeler describió un espacio que se puede arrugar, como un trozo de papel, hasta formar un punto infinitesimal y lo denominó "agujero negro".

1974 El físico británico Stephen Hawking demostró que los agujeros negros, aunque absorben materia sin retorno, pueden emitir radiación y eventualmente evaporarse. Este fenómeno se llama "radiación de Hawking".

Nuestro tiempo. Las últimas investigaciones sobre púlsares y quásares, así como el descubrimiento de la radiación cósmica de fondo de microondas, han permitido por fin describir el concepto mismo de agujero negro. En 2013, la nube de gas G2 se acercó mucho al Agujero Negro y probablemente será absorbida por él; las observaciones de este proceso único proporcionarán enormes oportunidades para nuevos descubrimientos sobre las características de los agujeros negros.

¿Qué son realmente los agujeros negros?

Una explicación lacónica del fenómeno es la siguiente. Un agujero negro es una región del espacio-tiempo cuya atracción gravitacional es tan fuerte que ningún objeto, incluidos los cuantos de luz, puede salir de ella.

El agujero negro alguna vez fue una estrella masiva. Mientras las reacciones termonucleares se mantienen en sus profundidades hipertensión, todo sigue normal. Pero con el tiempo, el suministro de energía se agota y el cuerpo celeste, bajo la influencia de su propia gravedad, comienza a encogerse. La etapa final de este proceso es el colapso del núcleo estelar y la formación de un agujero negro.

• 1. Un agujero negro expulsa un chorro a gran velocidad


• 2. Un disco de materia se convierte en un agujero negro.


• 3. Agujero negro


• 4. Diagrama detallado de la región del agujero negro.


• 5. Tamaño de las nuevas observaciones encontradas

La teoría más común es que existen fenómenos similares en todas las galaxias, incluido el centro de nuestra Vía Láctea. La enorme fuerza gravitacional del agujero es capaz de mantener a varias galaxias a su alrededor, evitando que se alejen unas de otras. El “área de cobertura” puede ser diferente, todo depende de la masa de la estrella que se convirtió en un agujero negro, y puede ser de miles de años luz.

radio de Schwarzschild

La principal propiedad de un agujero negro es que cualquier sustancia que caiga en él nunca podrá regresar. Lo mismo se aplica a la luz. En esencia, los agujeros son cuerpos que absorben completamente toda la luz que incide sobre ellos y no emiten ninguna propia. Estos objetos pueden aparecer visualmente como coágulos de oscuridad absoluta.

• 1. Mover la materia a la mitad de la velocidad de la luz.


• 2. Anillo de fotones


• 3. Anillo de fotones interior


• 4. Horizonte de sucesos en un agujero negro

A partir de teoría general Según la relatividad de Einstein, si un cuerpo se acerca a una distancia crítica del centro del agujero, ya no podrá regresar. Esta distancia se llama radio de Schwarzschild. No se sabe con certeza qué sucede exactamente dentro de este radio, pero existe la teoría más común. Se cree que toda la materia de un agujero negro se concentra en un punto infinitesimal, y en su centro hay un objeto con densidad infinita, que los científicos llaman perturbación singular.

¿Cómo ocurre caer en un agujero negro?

(En la imagen, el agujero negro Sagitario A* parece un cúmulo de luz extremadamente brillante)

No hace mucho, en 2011, los científicos descubrieron una nube de gas, a la que llamaron simplemente G2, que emite una luz inusual. Este brillo puede deberse a la fricción en el gas y el polvo causada por el agujero negro Sagitario A*, que lo orbita como un disco de acreción. Así nos convertimos en observadores del sorprendente fenómeno de la absorción de una nube de gas por un agujero negro supermasivo.

Según estudios recientes, el máximo acercamiento al agujero negro se producirá en marzo de 2014. Podemos recrear una imagen de cómo se desarrollará este emocionante espectáculo.

• 1. Cuando aparece por primera vez en los datos, una nube de gas se parece a una enorme bola de gas y polvo.


• 2. Ahora, en junio de 2013, la nube se encuentra a decenas de miles de millones de kilómetros del agujero negro. Cae dentro de él a una velocidad de 2500 km/s.


• 3. Se espera que la nube pase por el agujero negro, pero las fuerzas de marea causadas por la diferencia de gravedad que actúa sobre los bordes anterior y posterior de la nube harán que ésta adopte una forma cada vez más alargada.


• 4. Después de que la nube se rompa, la mayor parte probablemente fluirá hacia el disco de acreción alrededor de Sagitario A*, generando ondas de choque en él. La temperatura aumentará a varios millones de grados.


• 5. Parte de la nube caerá directamente al agujero negro. Nadie sabe exactamente qué pasará a continuación con esta sustancia, pero se espera que a medida que caiga emita corrientes poderosas Rayos X y nadie volverá a verlo.

Vídeo: agujero negro se traga una nube de gas

(Simulación por computadora de cómo mayoría la nube de gas G2 será destruida y absorbida por el agujero negro Sagitario A*)

¿Qué hay dentro de un agujero negro?

Existe una teoría que afirma que un agujero negro está prácticamente vacío por dentro y que toda su masa está concentrada en un punto increíblemente pequeño ubicado en su centro: la singularidad.

Según otra teoría, que existe desde hace medio siglo, todo lo que cae en un agujero negro pasa a otro universo situado en el propio agujero negro. Ahora bien, esta teoría no es la principal.

Y hay una tercera teoría, la más moderna y tenaz, según la cual todo lo que cae en un agujero negro se disuelve en las vibraciones de las cuerdas en su superficie, que se denomina horizonte de sucesos.

Entonces, ¿qué es un horizonte de sucesos? Es imposible mirar dentro de un agujero negro incluso con un telescopio superpoderoso, ya que ni siquiera la luz que entra en el gigantesco embudo cósmico tiene posibilidades de volver a emerger. En sus inmediaciones se encuentra todo lo que se puede considerar al menos de alguna manera.

El horizonte de sucesos es una línea superficial convencional bajo la cual nada (ni gas, ni polvo, ni estrellas, ni luz) puede escapar. Y este es el misterioso punto de no retorno en los agujeros negros del Universo.