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sábado, 10 de junio de 2017

CIENCIA : BBC Mundo Noticias .- ¿Qué te pasaría si te metieras en un agujero negro?

http://www.bbc.com/mundo/noticias-40201559
              http://www.lanasa.net/

https://www.esa.int/esaKIDSes/SEMI86BE8JG_OurUniverse_0.html
Nave entrando en agujeroDerechos de autor de la imagen Getty Images
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                                    ¿Te animarías a meterte en un agujero negro de la Vía Láctea?
¿Qué hay en un agujero negro? ¿Podríamos meternos en una nave espacial en uno de ellos? Preguntó recientemente Jorge Luis Álvarez desde México cuando invitamos a los lectores de BBC Mundo a enviar sus dudas científicas.
Nos llovieron preguntas de todas partes de Latinoamérica (¡gracias!).
La matemática Hannah Fry y el genetista Adam Rutherford planean contestar varias en su programa "Los curiosos casos de Rutherford y Fry", escogieron empezar con ésta.
"¡Suena divertido!", exclamó Fry.
"Nadie sabe mucho sobre los agujeros negros, por eso son tan fantásticos", dijo el cosmólogo Andrew Pontzen, lo que nos desconcertó un poco pues lo habíamos llamado para que contribuyera con sus conocimientos... y desconocimientos, al parecer.
"No sólo no los entendemos bien sino que lo poco que entendemos expone los fenómenos más extraños de la física", agregó.

Manos a la obra

Empecemos por lo más básico: qué es un agujero negro.
"Esencialmente un agujero negro es un montón de materia apeñuscada en un espacio tan pequeño que nada puede salir, ni siquiera la luz", explica Pontzen.
Maleta repleta de ropaDerechos de autor de la imagen Getty Images
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                             Meter más de lo posible en un espacio pequeño... ¿te suena?
"Imagínate que pudieras empacar en un espacio muchísimo más de lo que pensarías posible, hasta que se vuelva tan denso que tenga su propia fuerza de gravedad".
Y el mejor ingrediente que conocemos para hacer un agujero negro son las estrellas que, al final de sus vidas, sufren un colapso gravitacional y alcanzan un punto de densidad infinita.
Se estima que hay unos 100 millones de agujeros negros en la Vía Láctea.
El problema es que no los podemos ver...

Pero entonces, ¿cómo descubrimos que existían?

Hombre confundidoDerechos de autor de la imagen Getty Images
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                                    Si nadie los vio, ¿a quién se le ocurrió que existían?
La primera persona en concebir la idea fue el reverendo inglés John Michell, geólogo, astrónomo y uno de los grandes científicos olvidados de la historia.
En 1783, propuso la existencia de "estrellas oscuras" -la versión newtoniana del agujero negro- cuyo campo gravitacional era tan grande que ni siquiera la luz podía escapar.
Pero fue sólo gracias a las matemáticas que la presencia de los agujeros negros empezó a ser aceptada.
Mientras servía en el ejército alemán durante la Primera Guerra Mundial, Karl Schwartzchild resolvió las ecuaciones de Albert Einstein y calculó cuán grande tendría que ser la masa para tener una fuerza gravitacional tan fuerte como para impedir que la luz saliera.
No obstante, los astrónomos siguieron considerando la idea de los agujeros negros como "absurda", con muchos rehusándose a aceptar que una estrella muerta podía producir un hoyo invisible pero inmenso en el tejido del espacio y el tiempo.
Además si por su naturaleza eran invisibles, ¿cómo podían estar seguros de que realmente existían?
Estrellas doradas y negrasDerechos de autor de la imagen Getty Images
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                                    La idea de que hubiera estrellas oscuras parecía absurdo.

El movimiento de las estrellas

¿Estamos hablando de entidades hipotéticas que se afirma que existen porque las matemáticas y la física confirman que podrían estar ahí?
"Tenemos evidencia creíble de que hay objetos que se comportan exactamente como lo harían los agujeros negros", le aseguró a la BBC la astrofísica Sheila Rowan.
"La observación de la manera en la que las estrellas y el gas se mueven en algunas regiones del espacio nos dice que hay una enorme cantidad de masa apretada en un espacio pequeño con efectos gravitacionales superfuertes", agregó Rowan.
"Es cierto que no los podemos ver pero las recientes observaciones de LIGO (el Observatorio Avanzado de Interferometría Láser de Ondas Gravitacionales) han podido detectar en ondas gravitacionales en el espacio creadas por fusiones de inmensos agujeros negros hace miles de millones de años", añade la experta.
Simulaciones numéricas de las ondas gravitatorias emitidas por la fusión de dos agujeros negros.Derechos de autor de la imagen NASA
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                                    Simulaciones numéricas de las ondas gravitatorias emitidas por la fusión de dos agujeros negros.

¡A volar!

Ahora sí: si nos montáramos en una nave espacial y nos metiéramos en un agujero negro, ¿qué pasaría?
"Lo primero que sentirías al zambullirte en un agujero negro es que la fuerza de marea es tan poderosa que halan de tu cabeza con más fuerza que la que hala tus pies y te estiras hasta que quedas 'espaguetizado'", dice Pontzen.
"Si tu cuerpo es muy fuerte en teoría podrías sobrevivir ese estiramiento y, suponiendo que lo eres, hay varias teorías sobre lo que encontrarías allá adentro", continúa.
"Una de las posibilidades es 'la pared de fuego' que, como el nombre indica, te encontrarías con una banda de partículas ardientes que te freirían como a una papa".
De no sufrir tan abrasador destino, podrías explorarlo, pero sólo para satisfacer tu propia curiosidad pues -recuerda- puedes entrar, pero nunca salir.
Estrella cayendo en el agujero negroDerechos de autor de la imagen Getty Images
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                                    El Hotel California del espacio.

Los que nos quedamos en Tierra

Quienes no se entusiasmaran con viajar al agujero negro pero se quedaron observando, verían algo completamente distinto.
"Si quienes están en la nave nos dijeran adiós moviendo la mano, veríamos que el movimiento se iría volviendo más y más lento hasta que al llegar al horizonte del evento -la entrada al agujero-, la imagen se congelaría y se volvería menos intensa", explica Sheila Rowan.
"La fuerza gravitacional es tan fuerte que hala hasta la información que está tratando de salir, por eso la imagen se va volviendo más pálida, lenta y pequeña, hasta que se congela".
Y eso es lo precisamente lo que nos dice la Relatividad: el mismo evento visto por observadores desde lugares diferentes puede no verse igual.

Entre tanto...

Espagueti monstruoDerechos de autor de la imagen Getty Images
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                                     ¿Espaguetizado pero vivo? Tu viaje aún no termina.
Adentro, sigues explorando, pero constantemente la fuerza te hala hacia el centro del agujero negro.
"Eso -señala Pontzen- se conoce técnicamente como 'singularidad', que es cuando todo lo que ha caído en el agujero se amontona en el núcleo de manera que ese punto es infinitamente pequeño pero también infinitamente denso".
Además, cuando finalmente te conviertas en parte de ese núcleo tan singular, probablemente ya no tendrás la forma de un ser humano, ni siquiera de uno espaguetizado ni frito.
"Y la terrible noticia es que la Física está en serios problemas pues eventualmente, todos nuestros números estallan... sencillamente no sabemos qué pasa cuando llegas al centro de un agujero negro", lamenta el cosmólogo.

Entonces...

Personas cayendoDerechos de autor de la imagen Getty Images
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                                    Atraídos por una fuerza incompatible hasta llegar al centro y volverse parte del todo... por lo menos eso es lo que los que saben imaginan.
  • ¿Qué hay adentro de un agujero negro?
  • Todo lo que ha entrado en él
  • El problema es que no sabemos en qué estado está todo eso
  • Y nunca lo sabremos hasta que alguien se meta dentro de uno de ellos
  • Pero ese viaje es peligroso: terminas o vuelto espagueti o frito o estrellado contra el núcleo o, quizás, todo lo anterior
  • Aunque desde fuera sólo te verás más lento y borroso.

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La Fusión de Galaxias Tiene Agujeros Negros Encubiertos

 
10.05.17.- Los agujeros negros tienen mala fama en la cultura popular porque tragan todo lo que hay a su alrededor. En realidad, estrellas, gas y polvo pueden estar en órbita alrededor de los agujeros negros durante largos periodos de tiempo, hasta que una perturbación grande empuje el material hacia el interior.
Una fusión de dos galaxias es una perturbación de este tipo. Cuando las galaxias se combinan y sus agujeros negros centrales se aproximan uno al otro, el gas y el polvo de los alrededores son empujados hacia sus respectivos agujeros negros. Una enorme cantidad de radiación de alta energía es emitida cuando el material se precipita en espiral rápidamente hacia el agujero negro hambriento, que se convierte en lo que los astrónomos llaman un núcleo galáctico activo (AGN).
Un nuevo estudio utilizando el telescopio NuSTAR de la NASA demuestra que en las fases finales de la fusión de galaxias, se ha precipitado tan gran cantidad de gas y de polvo hacia el agujero negro que el AGN, de enorme brillo, queda oculto por ellos. El efecto combinado de la gravedad de las dos galaxias frena las velocidades de giro del gas y el polvo y esta pérdida de energía hace que el material se precipite hacia el agujero negro.
“Cuanto más avanzada es la fusión, más envuelto será el AGN”, dijo Claudio Ricci, autor principal del estudio. “Las galaxias que se hallan en un proceso de unión muy avanzado se encuentra completamente cubiertas por un envoltorio de gas y polvo”.
Ricci y sus colegas observaron las emisiones de rayos X de 52 galaxias. Aproximadamente, la mitad de ellas estaban en la fase final de una fusión. Además de la información del NuSTAR, los investigadores utilizaron la data de Swift y Chandra de la NASA, así como el XMM-Newton de ESA.

Comparaciónnd el crecimiento de un agujero negro supermasivo en dos tipos diferentes de galaxias. Image Credit: NASA/National Astronomical Observatory of Japan
NASA en español.

Un Agujero Negro "Caníbal" Marca un Nuevo Récord

 
07.02.17.- Un agujero negro gigante destruyó una estrella y luego se atiborró de sus restos durante aproximadamente una década, según los astrónomos. Esto es 10 veces más tiempo que cualquier episodio observado de la muerte de una estrella por un agujero negro.
Los investigadores hicieron este descubrimiento utilizando datos del Observatorio de Rayos X Chandra y el satélite Swift de la NASA, así como el XMM-Newton de la ESA.
El trío de telescopios en órbita encontró evidencias de un "evento de interrupción de mareas" (TDE), donde las fuerzas de una marea debido a la gravedad de un agujero negro pueden destruir un objeto – como una estrella – que pasa demasiado cerca. Durante un TDE, algunos de los escombros estelares se lanzan hacia fuera a altas velocidades, mientras que el resto cae hacia el agujero negro. A medida que se desplaza hacia el interior para ser ingerido por el agujero negro, el material se calienta a millones de grados y genera una llamarada de rayos X distinta.
"Hemos sido testigos de la espectacular y prolongada desaparición de una estrella." dijo Daching Lin, de la Universidad de New Hampshire en Durham, quien dirigió el estudio. "Decenas de eventos de interrupción de las mareas se han detectado desde la década de los 90, pero ninguno permaneció brillante durante tanto tiempo como este".
La extraordinaria y larga fase luminosa de este evento que se extiende a lo largo de diez años significa que, entre los TDEs observados, esta fue la estrella más masiva que se desgarró por completo durante uno de estos eventos o la primera donde una estrella más pequeña se desgarró por completo.
La fuente de rayos X que contiene este agujero negro alimentado a la fuerza, conocido por su nombre abreviado de XJ1500 + 0154, se encuentra en una pequeña galaxia a unos 1.800 millones de años luz de la Tierra.
 
Concepto artístico de lo que los astrónomos llaman un "evento de interrupción de mareas" (TDE). Credits: Illustration: CXC/M. Weiss; X-ray: NASA/CXC/UNH/D. Lin et al, Optical: CFHT
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
 NASA en Español


Estrellas y galaxias
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Agujeros negros

Los agujeros negros son los objetos más extraños del Universo. Carecen de superficie, a diferencia de los planetas o estrellas. Constituyen una zona del espacio en la que la materia se ha replegado sobre sí misma. Ese colapso catastrófico genera una masa gigantesca que se concentra en una zona extraordinariamente pequeña. La atracción gravitatoria de ese punto es tan grande que nada puede escapar de ella, ni siquiera la luz.

Aunque los agujeros negros no son visibles, sabemos de su existencia porque afectan al polvo, las estrellas y las galaxias cercanos. Muchos de ellos están rodeados por discos de material. A medida que esos discos giran en torno de ellos como torbellinos, alcanzan temperaturas muy elevadas y despiden rayos X.
Los agujeros negros tienen distintos tamaños. Muchos de ellos sólo son pocas veces más grandes que el Sol. Esos agujeros negros de “masa estelar” se forman cuando una gran estrella, de unas 10 veces el tamaño del Sol, termina su existencia en una explosión de supernova. Lo que queda de la estrella —todavía varias veces del tamaño del Sol— se colapsa en una zona de unos pocos kilómetros.
La mayoría de las galaxias, como la Vía Láctea, tienen agujeros negros enormes en el centro. Pueden ser millones o miles de millones más pesados que el Sol. Los agujeros negros supermasivos también alimentan galaxias activas o antiguas conocidas como quásares. Los quásares pueden ser cientos de veces más brillantes que la más grande de las galaxias normales.
Los objetos que son atrapados por los agujeros negros se expanden hasta el punto de ruptura. Si un astronauta se acercara demasiado y fuera absorbido por un agujero negro, sería destrozado por la enorme fuerza de gravedad.
ESA.

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