Agujeros negros supermasivos

Los agujeros negros se encuentran entre los objetos más misteriosos del universo, y los más estudiados son las estrellas y los agujeros negros supermasivos. Para que se forme un tipo de estrella, la estrella primero debe morir repentinamente. Por otro lado, todavía no estamos seguros del origen de los agujeros negros supermasivos que se encuentran en la mayoría de las galaxias. En la singularidad, el centro del agujero negro, es donde el tiempo y el espacio se detienen.

En este artículo vamos a contarte qué son los agujeros negros supermasivos, su origen y características.

Qué son los agujeros negros supermasivos

Un agujero negro es una región finita del espacio-tiempo donde el campo gravitatorio es tan fuerte que nada, incluida la luz, puede escapar. Los agujeros negros en sí mismos no se pueden observar, pero se puede detectar la materia que los rodea. Esto se llama un disco de acreción. Se forma a partir de materia que es atraída al centro del agujero negro.

Características generales

Aquí hay algunas características de los agujeros negros estelares y los agujeros negros supermasivos:

Los agujeros negros estelares se forman cuando las estrellas mueren. En cuanto a los objetos supermasivos, su origen no se conoce bien, pero se cree que están estrechamente relacionados con el nacimiento de la Vía Láctea.
Debido a su fuerte atracción gravitacional, nada puede escapar, ni siquiera la luz. Sin embargo, si está a una distancia segura, no pasará nada.
Son muy grandes, con estrellas decenas de veces más masivas que la nuestra.
No tienen una superficie rígida o sólida. Por ejemplo, el horizonte de eventos no es una entidad de la que se pueda decir que comienza aquí y termina allí, es un límite invisible, pero una vez que no hay vuelta atrás.
Los agujeros negros crecen al atrapar materia como el gas y el polvo de las estrellas cercanas, e incluso al fusionarse con otros agujeros negros.
Debido a los efectos cuánticos que emiten, se llama radiación de Hawking.
A pesar de toda su majestuosidad, los agujeros negros son simples y solo conocemos su masa, momento angular y carga.
Tienen una singularidad en su centro, que es donde termina toda la materia. El final del espacio y el tiempo es un punto densamente empaquetado.
Se cree que cada galaxia tiene un agujero negro en su centro. Sin embargo, aún se necesita más investigación y muchos estudios en el área.
Cuando dos agujeros negros se fusionan, crean perturbaciones en el espacio-tiempo que se conocen como ondas gravitacionales. Incluso podría estar en algún lugar entre un agujero negro y una estrella de neutrones.
Los agujeros negros supermasivos pueden producir chorros masivos de supermateria.
El calor, como los rayos X, los rayos gamma y las ondas de radio, que viajan casi a la velocidad de la luz, se extienden cientos de miles de años luz desde los polos del agujero negro.
Claramente, los agujeros negros no se pueden observar, pero a medida que absorben materia de objetos cercanos, como polvo de estrellas, estrellas y galaxias, se vuelven visibles a medida que se forman discos de acreción a su alrededor.

Cómo se forman los agujeros negros supermasivos

Para tener una pequeña idea de , podemos imaginar que comprimimos fuertemente un objeto para aumentar su densidad, sin embargo, debido a las fuerzas electromagnéticas y nucleares, el material comenzará a resistir.

Para nosotros, comprimirlo en un volumen tan pequeño y extremadamente denso para formar un agujero negro requeriría una fuerza enorme, o implosión, como una supernova. Una supernova ocurre cuando una estrella masiva muere, liberando una gran cantidad de energía en forma de explosión y colapsando para formar un agujero negro.

Los tipos de agujeros negros más estudiados son los agujeros negros de masa estelar y los agujeros negros supermasivos. Los agujeros negros estelares son los restos fríos de estrellas masivas (de 10 a 15 veces más masivas que nuestro sol) que han entrado en las etapas finales de sus vidas. Estos agujeros negros están dispersos por toda nuestra galaxia y universo, como ocurre en el caso de otros estudios sobre agujeros negros.

Muchas estrellas en sus etapas finales eventualmente se convierten en enanas blancas o estrellas de neutrones. Sin embargo, estas estrellas pueden ser tan inestables que producen explosiones llamadas supernovas. En esta etapa, la estrella no tiene suficiente fuerza para soportar la atracción gravitacional, por lo que la estrella comienza a encogerse hasta formar un agujero negro.

Este es un sistema estelar binario ubicado junto a una estrella masiva junto a un agujero negro estelar, del cual extrae energía. Ambos son parte de un sistema estelar binario, donde la primera estrella se convierte en un agujero negro después de sufrir una explosión masiva llamada supernova. El segundo es absorbido, su material forma un disco de acreción y emite ondas de radio o rayos X.

Los agujeros negros supermasivos son verdaderos monstruos que existen en el centro de muchas galaxias, incluida nuestra propia Vía Láctea. Tienen masas de millones o miles de millones de masas solares y se extienden hasta un sistema solar. es un ejemplo de estos objetos extremos.

Los agujeros negros supermasivos juegan un papel importante en la evolución de las galaxias. Se ha observado que la mayoría (pero no todas) las galaxias tienen un agujero negro supermasivo en su centro. El descubrimiento de estos elementos es un área de investigación con un gran potencial en la actualidad. Todavía hay mucho por descubrir.

Estructura y partes de un agujero negro supermasivo

Un agujero negro consta de las siguientes estructuras:

Singularidad: Es el punto central de un agujero negro de densidad infinita, donde termina la materia, donde las leyes de la física ya no tienen sentido, y donde cesan el tiempo y el espacio.
Horizonte de eventos: Es el punto de no retorno, la singularidad alrededor del agujero negro, y es del tamaño del radio de Schwarzschild. La velocidad de escape aquí es igual a la velocidad de la luz, por lo que la materia (partículas y radiación) que crucen el límite del horizonte de sucesos no podrá escapar, ni siquiera la luz. Este es un viaje de ida.
Disco de acreción: se forma alrededor de un agujero negro a medida que captura materia de un objeto cercano, como una estrella. El disco, hecho de gas sobrecalentado y materia polvorienta, también gira a altas velocidades, produciendo radiación como rayos X y ondas de radio. El agujero negro obtendrá su alimento de este disco de materia.
Ergosfera: Es la región alrededor del agujero negro en rotación, lejos del horizonte de sucesos. Aquí, el espacio y el tiempo son absorbidos por el vórtice que rodea al agujero negro. Un objeto puede entrar y salir de la ergosfera (si soporta fuerzas de marea).
Chorros relativistas: son grandes extensiones de materia muy caliente que viajan a una velocidad cercana a la de la luz, principalmente rayos X y ondas de radio, que crean chorros cercanos en los polos de un agujero negro a medida que se alimenta del material del objeto.