Agujero negroPara otros usos de este trmino, vaseAgujero negro (desambiguacin).

Simulacin delente gravitacionalpor un agujero negro que distorsiona la imagen de una galaxia en el fondoCosmologa fsica

(Radiacin de fondo de microondas)

Artculos

Universo primitivoTeora del Big BangInflacin csmicaNucleosntesis primordial

ExpansinExpansin mtrica del espacioExpansin acelerada del UniversoLey de HubbleCorrimiento al rojo

EstructuraForma del universoEspacio-tiempoUniverso observableUniversoMateria oscuraEnerga oscura

ExperimentosPlanck (satlite)WMAPCOBE

CientficosAlbert EinsteinEdwin HubbleGeorges LematreStephen HawkingGeorge Gamow

Portales

PrincipalCosmologa

OtrosFsicaAstronomaExploracin espacialSistema Solar

[editar datos en Wikidata]

Unagujero negro1uhoyo negro2es una regin finita delespacioen cuyo interior existe una concentracin de masa lo suficientemente elevada como para generar uncampo gravitatoriotal que ninguna partculamaterial, ni siquiera laluz, puede escapar de ella. Sin embargo, los agujeros negros pueden ser capaces de emitir radiacin, lo cual fue conjeturado porStephen Hawkingen losaos 70. La radiacin emitida por agujeros negros comoCygnus X-1no procede del propio agujero negro sino de su disco de acrecin.3La gravedad de un agujero negro, o curvatura delespacio-tiempo, provoca unasingularidadenvuelta por una superficie cerrada, llamadahorizonte de sucesos. Esto es previsto por lasecuaciones del campo de Einstein. El horizonte de sucesos separa la regin del agujero negro del resto del universo y es la superficie lmite del espacio a partir de la cual ninguna partcula puede salir, incluyendo losfotones. Dicha curvatura es estudiada por larelatividad general, la que predijo la existencia de los agujeros negros y fue su primer indicio. En los aos 70, Hawking,EllisyPenrosedemostraron variosteoremasimportantes sobre la ocurrencia y geometra de los agujeros negros.4Previamente, en 1963,Roy Kerrhaba demostrado que en un espacio-tiempo de cuatro dimensiones todos los agujeros negros deban tener unageometra cuasi-esfricadeterminada por tres parmetros: su masaM, su carga elctrica totaley sumomento angularL.Se conjetura que en el centro de la mayora de lasgalaxias, entre ellas laVa Lctea, hayagujeros negros supermasivos.5La existencia de agujeros negros est apoyada en observaciones astronmicas, en especial a travs de la emisin derayos Xporestrellas binariasygalaxias activas.La gravedad de un agujero negro puede atraer al gas que se encuentra a su alrededor, que se arremolina y calienta a temperaturas de hasta 12 millones de grados Celsius, esto es, 2.000 veces mayor temperatura que la superficie del Sol.6

ndice 1Proceso de formacin 2Historia 3Clasificacin terica 3.1Segn la masa 3.2Segn sus propiedades fsicas 4Descripcin terica 4.1Zonas observables 4.2La entropa en los agujeros negros 4.3Definicin de agujero negro 4.4Imposibilidad terica de los agujeros negros? 5Los agujeros negros en la fsica actual 5.1Descubrimientos recientes 5.1.1El mayor 5.1.2El menor 5.1.3Chorros de plasma 5.2Formacin de estrellas por el influjo de agujeros negros 5.3Radiacin de Hawking 6Nota lingstica 7Vase tambin 8Referencias 9Bibliografa 10Enlaces externosProceso de formacin[editar]Los agujeros negros proceden de un proceso decolapso gravitatorioque fue ampliamente estudiado a mediados de siglo XX por diversos cientficos, particularmenteRobert Oppenheimer,Roger PenroseyStephen Hawkingentre otros. Hawking, en su libro divulgativoHistoria del tiempo: del Big Bang a los agujeros negros(1988), repasa algunos de los hechos bien establecidos sobre la formacin de agujeros negros.Dicho proceso comienza despus de la muerte de unagigante roja(estrella de gran masa), llmese muerte a la extincin total de su energa. Tras varios miles de millones de aos de vida, la fuerza gravitatoria de dichaestrellacomienza a ejercer fuerza sobre s misma originando una masa concentrada en un pequeo volumen, convirtindose en unaenana blanca. En este punto, dicho proceso puede proseguir hasta el colapso de dicho astro por la autoatraccin gravitatoriaque termina por convertir a esta enana blanca en un agujero negro. Este proceso acaba por reunir una fuerza de atraccin tan fuerte que atrapa hasta laluzen ste.

Un protn y un electrn se aniquilan emitiendo un neutrn y un neutrino-electrn.En palabras ms simples, un agujero negro es el resultado final de la accin de la gravedad extrema llevada hasta el lmite posible. La misma gravedad que mantiene a la estrella estable, la empieza a comprimir hasta el punto que los tomos comienzan a aplastarse. Los electrones en rbita se acercan cada vez ms al ncleo atmico y acaban fusionndose con los protones, formando ms neutrones mediante el proceso:

Por lo que este proceso comportara la emisin de un nmero elevado deneutrinos. El resultado final, unaestrella de neutrones. En este punto, dependiendo de la masa de la estrella, el plasma de neutrones dispara una reaccin en cadena irreversible, la gravedad aumenta enormemente al disminuirse la distancia que haba originalmente entre los tomos. Las partculas de neutrones implosionan, aplastndose ms, logrando como resultado un agujero negro, que es una regin del espacio-tiempo limitada por el llamadohorizonte de sucesos. Los detalles de qu sucede con la materia que cae ms all de este horizonte dentro de un agujero negro no se conocen porque para escalas pequeas slo unateora cuntica de la gravedadpodra explicarlos adecuadamente, pero no existe una formulacin completamente consistente con dicha teora.Historia[editar]El concepto de un cuerpo tan denso que ni siquiera la luz puede escapar de l, fue descrito en un artculo enviado en1783a laRoyal Societypor ungelogoingls llamadoJohn Michell. Por aquel entonces lateora de Newton de gravitaciny el concepto develocidad de escapeeran muy conocidas. Michell calcul que un cuerpo con unradio500 veces el delSoly la misma densidad, tendra, en su superficie, una velocidad de escape igual a la de la luz y sera invisible. En1796, elmatemticofrancsPierre-Simon Laplaceexplic en las dos primeras ediciones de su libroExposition du Systeme du Mondela misma idea aunque, al ganar terreno la idea de que la luz era unaondasin masa, en el siglo XIX fue descartada en ediciones posteriores.En1915,Einsteindesarroll larelatividad generaly demostr que la luz era influida por lainteraccin gravitatoria. Unos meses despus,Karl Schwarzschildencontr una solucin a lasecuaciones de Einstein, donde un cuerpo pesado absorbera la luz. Se sabe ahora que elradio de Schwarzschildes el radio del horizonte de sucesos de un agujero negro que no gira, pero esto no era bien entendido en aquel entonces. El propio Schwarzschild pens que no era ms que una solucin matemtica, no fsica. En1930,Subrahmanyan Chandrasekhardemostr que un cuerpo con una masa crtica, (ahora conocida comolmite de Chandrasekhar) y que no emitiese radiacin, colapsara por su propia gravedad porque no haba nada que se conociera que pudiera frenarla (para dicha masa la fuerza de atraccin gravitatoria sera mayor que la proporcionada por elprincipio de exclusin de Pauli). Sin embargo,Eddingtonse opuso a la idea de que la estrella alcanzara un tamao nulo, lo que implicara una singularidad desnuda de materia, y que debera haber algo que inevitablemente pusiera freno al colapso, lnea adoptada por la mayora de los cientficos.

Imagen simulada de como se vera un agujero negro con unamasade diez soles, a una distancia de 600 kilmetros, con la va lctea al fondo (ngulo horizontal de la abertura de la cmara fotogrfica: 90).En1939,Robert Oppenheimerpredijo que una estrella masiva podra sufrir un colapso gravitatorio y, por tanto, los agujeros negros podran ser formados en la naturaleza. Esta teora no fue objeto de mucha atencin hasta losaos 60porque, despus de laSegunda Guerra Mundial, se tena ms inters en lo que suceda a escala atmica.En1967,Stephen HawkingyRoger Penroseprobaron que los agujeros negros son soluciones a las ecuaciones de Einstein y que en determinados casos no se poda impedir que se crease un agujero negro a partir de un colapso. La idea de agujero negro tom fuerza con los avances cientficos y experimentales que llevaron al descubrimiento de losplsares. Poco despus, en 1969,John Wheeler7acu el trmino "agujero negro" durante una reunin de cosmlogos en Nueva York, para designar lo que anteriormente se llam "estrella en colapso gravitatorio completo".