¿Por qué los agujeros negros son el misterio más misterioso del universo?
En una noche clara, la gente mira el cielo estrellado. Esas pequeñas estrellas brillantes parecen no tener personalidad. La única prueba de su existencia es su brillo. Sin embargo, también hay estrellas que no emiten luz brillante y su importancia es aún mayor. La NASA lanzó una vez un sistema de observación astronómica de alta energía para estudiar la luz invisible en el espacio. Entre las fotografías cósmicas de rayos X enviadas, la escena más sorprendente es que las estrellas que antes se pensaba que habían "desaparecido" todavía emiten fuertes rayos cósmicos, mucho más que estrellas como el sol. Esto demuestra una idea extraña y de larga data: la existencia de "agujeros negros" invisibles en el universo.
Las propiedades de los agujeros negros no se pueden pensar utilizando conceptos convencionales, pero sus principios pueden ser aceptados por los estudiantes de secundaria. Las condiciones necesarias para la formación de un agujero negro son: un objeto enorme concentrado en un rango muy pequeño. Las estrellas tardías presentan esta condición. Cuando la energía de la estrella se agota, las llamas de alta temperatura no pueden contrarrestar su propia gravedad y gradualmente convergen hacia adentro, y los átomos se encogen. La ley de Newton entra en juego: la estrella entra en la etapa de enana blanca, se vuelve más pequeña y se vuelve sorprendentemente pequeña. brillante. La enana blanca se condensa aún más y finalmente, de repente, se convierte en un punto. Todo el proceso dura menos de un segundo. Desde nuestra perspectiva, la estrella desaparece y nace un agujero negro.
Una estrella tan grande como el Sol puede tener una gravedad tan fuerte que eventualmente puede reducirse hasta convertirse en una pelota de golf, o incluso en "nada en absoluto". Debido a su densidad infinita, la estrella colapsada tiene una gravedad increíble y la materia cercana puede ser absorbida y ni siquiera la luz puede escapar; por eso no se puede ver. Este agujero insondable se llama "agujero negro". Los científicos creen que hay agujeros negros en los centros de la mayoría de las galaxias, incluida la nuestra, la Vía Láctea. Según la teoría de la relatividad, el 90% del universo desaparece en los agujeros negros. Así que una afirmación más sorprendente es: "El agujero negro infinito es el universo mismo".
¿Qué hay dentro de un agujero negro? Sólo se puede especular teóricamente. Si un hombre valiente volara una nave espacial hacia un agujero negro, lo primero que sentiría sería la implacable atracción de la gravedad. Mirando por la ventana hay un disco en forma de sartén que se activa con la luz de las estrellas circundantes. A medida que nos acercamos, parece que un amplio "horizonte" en la distancia emite rayos X, rodeando un agujero negro insondable. La luz gira cerca, creando un halo. En ese momento, ya era demasiado tarde para que el astronauta regresara. Sus pies lo llevaron a volar hacia el centro del agujero negro. La enorme diferencia gravitacional entre su cabeza y sus pies lo hizo sentir como si estuviera sentado en una plataforma de tortura. Estaba a 3.000 millas del "horizonte" y la gravedad lo alejó. Se hizo pedazos.
Entonces, ¿cómo podemos encontrar agujeros negros en el espacio infinito? Los astrónomos utilizan telescopios ópticos y dispositivos de observación de rayos X para observar de cerca decenas de constelaciones de "Géminis". Lo que tienen de especial es que las dos estrellas tienen el mismo tamaño y ninguna puede capturar a la otra, por lo que orbitan entre sí. Si una de las estrellas cambia su órbita de forma irregular y su brillo disminuye o desaparece, puede deberse a que se esté produciendo un agujero negro cerca.
La imagen muestra el sistema de nebulosas en el centro de la Vía Láctea. El material brillante en el centro de la imagen es producto de la explosión de rayos X de un gran agujero negro cerca de la Vía Láctea. El volumen de este gran agujero negro es aproximadamente 2,6 millones de veces mayor que el del sol. La humanidad ha realizado incansables esfuerzos para explorar los agujeros negros. El más exitoso fue el lanzamiento del primer sistema de observación por satélite de rayos X en Kenia, llamado "Uhuru". Este dispositivo detectó anomalías en la constelación de Cygnus tres meses después de su lanzamiento. Las "ondas de radio" emitidas por Cygnus X-1 permiten a las personas determinar con precisión su posición. La estrella X-1 es 20 veces más grande que el Sol y está a 8.000 años luz de la Tierra. La investigación muestra que la órbita de esta brillante estrella ha cambiado porque su vecino invisible, un agujero negro de 5 a 10 veces más grande que el Sol, gira alrededor de X-1 con un período de 5 días, y la distancia entre ellos es de 13 millones de millas. Este es el agujero negro más antiguo identificado por los humanos.
Desde Copérnico y Galileo una teoría sobre el universo no había sido tan revolucionaria. Una vez que se confirme la universalidad de los agujeros negros, entonces "el universo no sólo será más misterioso de lo que imaginamos, sino también más misterioso de lo que podemos imaginar". Sabemos que el universo está en constante expansión, lo cual es el resultado de la explosión inicial del "núcleo cósmico", que sigue siendo la fuente de toda la materia.
¿Dejó el universo de expandirse a medida que la materia se hacía cada vez más delgada? ¿La enorme atracción gravitacional de los cuerpos celestes eventualmente hace que el universo se reduzca? Respuesta de Relatividad: Sí. La existencia de agujeros negros confirma parcialmente sus predicciones. Incluso si el universo no desapareciera en un agujero negro, podría desaparecer en millones de ellos. Además, descubrir por completo el misterio de los agujeros negros también significa dar una respuesta clara a la reflexión sobre el destino final de la humanidad.