¿Aún no sabes lo que es un agujero negro? Te lo explicamos

No, el concepto no solo pertenece a la ciencia ficción de Star Wars o de Star Trek… Es real y sucede desde hace mucho, mucho tiempo: estrellas brillantes que colapsan por acción de su propia fuerza gravitatoria y se convierten en cuerpos celestes invisibles de los cuales nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Y son bastante comunes en el universo. ¿Te gustaría saber más acerca de ellos? La historia comienza en la hermosa constelación del Cisne (latín, Cygnus), que se halla en el hemisferio norte.

¿Cisne X-1?

Por allá en la década de los sesenta, (sí, ¡los setentas!) los astrónomos se habían interesado en cierta región de la constelación del Cisne. Los observatorios puestos en órbita por encima de la atmósfera terrestre detectaron por aquel entonces en esa zona una potente fuente de rayos X, denominada Cisne X-1 (o Cygnus X-1).

¿Cómo se forman los agujeros negros?


Según los conocimientos científicos actuales, las estrellas brillan a causa de la oposición constante entre la gravedad y las fuerzas nucleares. Si la gravedad no comprimiera el gas del centro de la estrella, no tendría lugar la fusión nuclear. Por otra parte, si cesan las reacciones nucleares que contrarrestan la atracción gravitatoria, pueden desencadenarse procesos muy extraños en las estrellas.

Algunos científicos creen que cuando se agota el combustible nuclear de hidrógeno y helio de las estrellas cuyo tamaño es similar al del Sol, la gravedad las comprime hasta convertirlas en enanas blancas: objetos del tamaño de la Tierra compuestos de cenizas ardientes. Una enana blanca puede tener tanta masa como el Sol, pero contraída en un espacio un millón de veces inferior.

Podemos visualizar la materia ordinaria como espacio en su mayor parte vacío, pues casi toda la masa de los átomos se concentra en un núcleo diminuto que está rodeado de una nube mucho más grande de electrones. Pero en el interior de la enana blanca, la gravedad oprime la nube de electrones y la mantiene reducida a una fracción mínima de su volumen anterior, de modo que el tamaño de la estrella encogida equivale al de un planeta. En las estrellas de tamaño aproximado al del Sol, en este punto se produce un estado de equilibrio entre la gravedad y las fuerzas procedentes de los electrones, lo cual evita que la estrella se siga contrayendo.

Pero ¿qué sucede con estrellas de masa superior a la del Sol, que tienen más gravedad? En las estrellas de más de 1,4 masas solares, la fuerza de la gravedad es tan intensa que desintegra la nube de electrones. Los protones y los electrones se combinan entonces para formar neutrones, los cuales resisten la presión de la gravedad, con tal de que no sea demasiado fuerte. En lugar de una enana blanca del tamaño de un planeta, el resultado es una estrella de neutrones del tamaño de un asteroide pequeño. Las estrellas de neutrones contienen la materia más densa que se conoce en el universo.

¿Y si la gravedad sigue aumentando?

Los científicos creen que los neutrones son incapaces de resistir la gravedad de las estrellas cuya masa es unas tres veces mayor que la del Sol. Ninguna forma de materia conocida por los físicos puede contrarrestar tal fuerza gravitatoria acumulativa. Parece que la bola de neutrones del tamaño de un asteroide se encogería hasta quedar reducida, no solo a una bola menor, sino a la nada, a un punto llamado singularidad, o a otro objeto teórico aún por definir. La estrella aparentemente desaparecería, dejando tras de sí solo su gravedad y un agujero negro. Este formaría un campo gravitatorio en el lugar donde se hallaba anteriormente la estrella. Sería una región con una gravedad tan sumamente fuerte que nada, ni siquiera la luz, podría escapar. He allí: un agujero negro.