agujeros negros (A)

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LOS AGUJEROS NEGROS

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Trabajo de investigación sobre los agujeros negros realizado por alumnos de la materia de Ciencias del mundo contemporáneo del IES Alcántara de Alcantarilla (Murcia)

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LOS AGUJEROS NEGROS

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Descripción:

• Un agujero negro es una gran concentración de masa con enorme densidad, lo que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula, ni la propia luz, puede escapar de él.

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Formación:

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Formación (según Stephen Hawking)

• El origen de los agujeros negros es planteado por el astrofísico Stephen Hawking que comenta acerca del proceso que da origen a la formación de los agujeros negros.

• Dicho proceso comienza posteriormente a la muerte de una gigante roja (estrella de gran masa), llámese muerte a la extinción total de su energía.

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• Posteriormente al pasar varios miles de millones de años la fuerza gravitatoria de dicho sol comienza a ejercer fuerza sobre si mismo originando una masa concentrada en un pequeño volumen, convirtiéndose de ese modo en una enana blanca.

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• En este punto dicho proceso puede proseguir hasta el colapso de dicho astro por la auto atracción gravitatoria que termina por convertir a esta enana blanca en un agujero negro.

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PARTES DE UN AGUJERO NEGRO

• Un agujero negro tiene tres partes principales que debemos diferenciar:

1-ORBITA DEL AGUJERO NEGRO• Es el exterior del agujero negro. En el está toda

la materia que tarde o temprano va a ser engullida por el agujero negro. Esta materia gira en torno al agujero negro, pero poco a poco va desplazándose mas hacia el interior. Nadie sabe todavía donde va a parar esta materia.

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2-HORIZONTE DE SUCESOS• El horizonte de sucesos es como una válvula

que solo puede atravesarse en un sentido. Una vez que lo cruzas es imposible salir de ahí. Ni siquiera la luz puede salir. Aquí, ya solo queda bajar hasta la singularidad, que es el punto y final del agujero negro.

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Propiedades

• Se definió el radio de Schwarzschild como el radio del horizonte de sucesos en el que la masa de un cuerpo puede llegar a ser comprimida para formar un agujero negro.

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• El radio del horizonte de sucesos de un agujero negro de Schwarzschild solamente depende de la masa del cuerpo: en kilómetros es 2,95 veces la masa del cuerpo en masas solares, es decir, la masa del cuerpo dividida por la masa del Sol.

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Clases:• Según la masa: Agujeros negros supermasivos: con masas de

varios millones de masa solares. Son el corazón de muchas galaxias. Se forman en el mismo proceso que da origen a las componentes esféricas de las galaxias.

Agujeros negros de masa estelar: Se forman cuando una estrella de masa 2,5 mayor que la masa del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más.

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• Agujeros negros primordiales

Aquellos que fueron creados temprano en la historia del Universo. Sus masas pueden ser variadas y ninguno ha sido observado.

• Según el momento angular:

Un agujero negro sin carga y sin momento angular es un agujero negro de Schwarzschild, mientras que un agujero negro rotatorio (con momento angular mayor que 0), se denomina agujero negro de Kerr.

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Un poco de historia

• A lo largo de la historia se han desarrollando diferentes conceptos acerca de los agujeros negros que han venido evolucionando, por lo tanto no se le pude dar la autoría a una persona en especial sobre dicho concepto.

• El concepto de agujero negro lo desarrolló el astrónomo alemán Karl Schwarzschild en 1916 sobre la base de la teoría de la relatividad de Albert Einstein.

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• En 1783 John Michell escribió un artículo en el que describía que estrella que fuera suficientemente masiva y compacta tendría un campo gravitatorio tan fuerte que ni la luz podría escapar. Pocos años después el científico marqués de Laplace incluyó esta idea en su libro "El sistema del mundo", sin embargo, quizás pensó que era una locura y no volvió a publicar documentación al respecto.

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Curiosidades• ¿Qué pasaría si alguien cae en un agujero negro?

Al principio, no sentiría ninguna fuerza gravitacional y carecería de peso, sin embargo, a medida que se fuese acercando al centro del agujero empezaría a sentir unas fuerzas gravitacionales "de marea".

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• Suponiendo que los pies del astronauta estuviesen más cerca al centro que la cabeza, como la atracción gravitatoria se iría incrementando según se acercase al centro, los pies sentirían una atracción mayor que la cabeza. Como consecuencia, el astronauta se estiraría hasta que las fuerzas "de marea" se hiciesen lo suficientemente intensas como para terminar destrozándolo (efecto spaghetti).

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• ¿Puede un agujero negro absorber toda la materia del universo?

• No. Un agujero negro tiene un "horizonte", lo que define una región de la cual nada puede escapar. Si algo o alguien cruza el horizonte está condenado a chocar con el agujero negro. Pero, mientras esté fuera del horizonte puede evitar ser absorbido. De hecho, para la materia que está lo bastante alejada del horizonte, el campo gravitacional alrededor de un agujero negro no es diferente del campo alrededor de cualquier otro objeto de la misma masa.

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Glosario

• Límite de Chandrasekhar: Subrahmanyan Chandrasekhar determinó que una estrella con una masa de más de 1,44 veces la masa del Sol no puede evolucionar directamente a enana blanca.

• Implosión: Fenómeno cósmico que consiste en la disminución brusca del tamaño de un astro.

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