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Datos básicos sobre agujeros negros

Esta imagen simulada por computadora muestra un agujero negro supermasivo en el núcleo de una galaxia. La región negra del centro representa el horizonte de sucesos del agujero negro, donde la luz no puede escapar de la fuerza gravitatoria del enorme objeto. La poderosa gravedad del agujero negro distorsiona el espacio a su alrededor como un espejo de feria. La luz de las estrellas del fondo se estira y se difumina al pasar rozando el agujero negro.

Agujeros negros

Los agujeros negros se encuentran entre los objetos cósmicos más misteriosos: han sido muy estudiados, pero no del todo comprendidos. Estos objetos no son realmente agujeros. Son enormes concentraciones de materia compactada en un espacio muy pequeño. Un agujero negro es tan denso que la gravedad justo debajo de su superficie, denominada el horizonte de sucesos, es lo suficientemente fuerte como para que nada, ni siquiera la luz, pueda escapar. El horizonte de sucesos no es una superficie como la de la Tierra o incluso la del Sol. Es un límite que contiene toda la materia que compone el agujero negro.

Hay muchas cosas que no sabemos acerca de los agujeros negros, por ejemplo, cómo se ve la materia dentro de su horizonte de sucesos. Sin embargo, hay mucho que los científicos saben acerca de ellos.

Esta simulación de un agujero negro supermasivo muestra cómo distorsiona la región estrellada y captura la luz, creando la silueta de agujero negro.
Esta simulación de un agujero negro supermasivo muestra cómo distorsiona la región estrellada y captura la luz, creando la silueta de agujero negro.
Simulación Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA; imagen de fondo: ESA/Gaia/DPAC

Datos esenciales sobre los agujeros negros

EL MÁS CERCANO. El agujero negro conocido más cercano, llamado Gaia BH1, está a unos 1.500 años luz de distancia.

EL MÁS LEJANO. El agujero negro más lejano que se haya detectado está en el centro de una galaxia llamada QSO J0313-1806, a unos 13.000 millones de años luz de distancia.

EL MÁS GRANDE. El agujero negro más masivo que se haya observado, TON 618, inclina la balanza a 66.000 millones de veces la masa del Sol.

EL MÁS PEQUEÑO. El agujero negro más liviano conocido tiene apenas 3,8 veces la masa del Sol. Está emparejado con una estrella.

ESPAGUETIZACIÓN. Término real que describe lo que sucede cuando la materia se acerca demasiado a un agujero negro. Se aprieta horizontalmente y se estira verticalmente, pareciéndose a un fideo.

ROTACIÓN. Todos los agujeros negros giran sobre sí mismos. El más rápido conocido, llamado GRS 1915 105, registra más de 1.000 rotaciones por segundo.

LA GRAVEDAD ES LA MISMA. Si sustituimos el Sol por un agujero negro de la misma masa, el sistema solar se enfriaría mucho, pero los planetas permanecerían en sus órbitas.

ACELERADORES DE PARTÍCULAS. Los agujeros negros supermasivos que están en el centro de las galaxias pueden lanzar partículas casi a la velocidad de la luz.

EXPLOSIONES ESTELARES. Hay un tipo de agujero negro que nace cuando una estrella masiva se queda sin combustible y explota como una supernova.

NO SON TAN RAROS. La mayoría de las galaxias del tamaño de la Vía Láctea tienen un agujero negro supermasivo en su centro. El nuestro se llama Sagitario A* (se pronuncia A estrella), y tiene cuatro millones de veces la masa del Sol.

En esta ilustración, un gran círculo negro que representa un agujero negro ocupa el tercio derecho del encuadre. Unas gruesas y grumosas rayas naranjas se arquean por encima y por debajo del agujero negro, rodeándolo. El arco superior se extiende hacia la parte inferior izquierda y luego se curva por delante del agujero negro para formar un disco inclinado hacia el observador. Cerca del borde interior del disco, varios puntos brillantes y más blancos tienen filamentos azules que se enroscan sobre ellos, representando llamaradas. Las frase en inglés "Artist’s Concept" (concepto del artista en español) aparece en gris en la esquina inferior izquierda.

Este concepto artístico representa el agujero negro supermasivo situado en el centro de la Vía Láctea, conocido como Sagitario A* (pronunciado “estrella A”). Está rodeado por un disco de acreción de gas caliente. La gravedad del agujero negro curva la luz procedente del lado más alejado del disco, haciendo que parezca envolver el agujero negro por encima y por debajo. En el disco se observan varios puntos calientes que se asemejan a las erupciones solares, pero a una escala más energética.
Ilustración: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Búsqueda de agujeros negros

Los agujeros negros no emiten ni reflejan la luz, lo que los hace invisibles para los telescopios. Los científicos los detectan y estudian principalmente en función de cómo afectan a su entorno:

  • Los agujeros negros pueden estar rodeados de anillos de gas y polvo, llamados discos de acreción, que emiten luz a través de muchas longitudes de onda, incluyendo los rayos X.
  • La intensa gravedad de un agujero negro supermasivo puede hacer que las estrellas giren en órbita a su alrededor de una manera particular. Los astrónomos rastrearon la órbita de varias estrellas cerca del centro de la Vía Láctea para demostrar que esta alberga un agujero negro supermasivo, y este fue un descubrimiento que ganó el Premio Nobel 2020.
  • Cuando los objetos muy masivos se aceleran a través del espacio, crean ondas en el tejido del espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales. Los científicos pueden detectar algunas de estas ondas por su efecto en los detectores.
  • Los objetos masivos como los agujeros negros pueden doblar y distorsionar la luz de objetos más lejanos. Este efecto, llamado lente gravitacional, se puede utilizar para encontrar agujeros negros aislados que de otro modo serían invisibles.

Los agujeros negros no son...

  • Agujeros de gusano. No ofrecen atajos entre diferentes puntos en el espacio, ni portales a otras dimensiones o universos.
  • Aspiradoras cósmicas. Los agujeros negros no absorben otra materia. A una distancia suficiente, sus efectos gravitatorios son iguales a los de otros objetos de la misma masa.

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