¿Cuántos agujeros negros hay en total? ¿Cómo estimamos este número? » ABC de la ciencia

Los agujeros negros son más antiguos que muchos objetos del universo y su número es simplemente colosal. Su origen y formación habla de nuestro pasado y futuro.

Stephen Hawking estaría encantado de ver el creciente interés y el avance en el campo de la ciencia relacionado con los agujeros negros. Era su sueño y visión poder no solo comprender la totalidad del funcionamiento de un agujero negro y también verlo en todo su esplendor.

Después de todo, su papel en la redefinición de suposiciones preexistentes y la solidificación de las meras conjeturas que rodean a los agujeros negros es fundamental para llevar a la raza humana a donde estamos hoy. El término agujero negro puede desencadenar una serie de pensamientos en tu mente que te hacen pensar en él como algo mortal y potencialmente catastrófico, pero su verdadera belleza y su gran poder aún no se han explorado. Tratemos de trazar un mapa de alguna parte de esta extensa área del cosmos.

supernova

Una supernova (Crédito de la foto: Pixabay)

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¿Qué es un agujero negro?

Casi lo único que las películas de ciencia ficción han acertado a lo largo de los años es el significado de un agujero negro. Un agujero negro generalmente se refiere a un área en el espacio donde la fuerza gravitacional es tan enorme que ninguna materia o radiación puede escapar. Incluso la luz no puede romper este ciclo, lo que significa que no podemos verlos.

La causa más común detrás del nacimiento de un agujero negro es la muerte de una estrella. Entonces, si bien es imposible ver los agujeros negros, se utilizan telescopios muy avanzados para observar la estructura y el comportamiento de las estrellas que se cree que están cerca de una debido al hecho de que se comportan de manera diferente cuando están cerca de esta.Ctitán ósmico.

Constituyentes de un agujero negro

  • Horizontes de eventos internos y externos: el límite del agujero negro más allá del cual desaparece la masa. Se puede considerar como la última parada en boxes antes de que las entidades individuales se conviertan en una masa. Concepto propuesto por John Michell y término acuñado por Wolfgang Rindler.
  • Singularidad: la singularidad de un agujero negro es ese punto en el espacio y el tiempo donde se concentra toda la masa del agujero negro. El significado de las entidades individuales se pierde en este punto. Descubierto por Ezra Newman.

rayos cósmicos, prostar

Agujero negro con horizonte de eventos y nebulosa (Crédito de la foto: Wikimedia Commons)

¿Cómo se forman los agujeros negros y cuál es su rango de tamaño?

Si bien la mayoría de los científicos argumentan que los primeros agujeros negros surgieron cuando el universo comenzó a expandirse inicialmente, es el ‘Estelar’ agujeros negros que se forman cuando el núcleo de una estrella extremadamente grande colapsa sobre sí mismo. Pero se cree que los agujeros negros supermasivos llegaron a existir al mismo tiempo que las galaxias de las que forman parte.

Lo único que es común a la mayoría de los agujeros negros, si no a todos, es el camino que toman después de que la estrella madre ha muerto. Cuando el combustible de la estrella llega a su fin, el primer proceso que tiene lugar es la conversión de hidrógeno en helio, seguido de la quema adicional de helio una vez que el hidrógeno también se agota.

¡La amplia gama de tamaños de agujeros negros es una locura por decir lo menos! Algunos agujeros negros (microagujeros negros) son tan pequeños como un átomo, mientras que otros son tan grandes que pueden engullir galaxias enteras de una sola vez y son capaces de contener alrededor de 1 millón de soles juntos.

Representación de un artista de un agujero negro en el espacio interestelar que atrae gas y polvo que comienzan a calentarse (Marc Ward)

Visualización de la singularidad de un agujero negro (Crédito de la foto: Marc Ward/Shutterstock)

¿Cómo localizamos los agujeros negros?

Esta pregunta al principio parece absurda porque uno diría “incluso la luz no escapa a un negro, entonces, ¿cómo podemos localizar uno?”, pero al observar más de cerca las características de los agujeros negros, hay algunas formas en las que pueden ser remotos y precisos. situado.

  • El primer método es prestar mucha atención a los aspectos gravitacionales de un agujero negro. Cualquier agujero negro haría que las entidades vecinas se acerquen a él y se agrupen a su alrededor, cayendo finalmente en el denso camino unidireccional. Tan simple como suena este método, no es muy práctico debido a que depende mucho del azar. Es un método de éxito y prueba, ya que muchos otros fenómenos también causan un efecto similar en las estrellas y los planetas.
  • El segundo método incluye buscar posibles emisiones de rayos X. Cuando la materia cae en el agujero negro, se acumula en una estructura similar a un anillo denso, justo en el horizonte y la energía sin igual se convierte en luz en algunas ocasiones, lo que hace factible localizar a uno de estos grandes.

¿Cuántos agujeros negros hay?

La densidad de los agujeros negros varía en una amplia gama de propiedades del espacio, como el tipo de galaxia, el tipo de estrellas que se encuentran en ella, etc. Para estimar la cantidad de agujeros negros en una determinada galaxia, es necesario observar con atención las formaciones de polvo y gas. . El comportamiento de dos agujeros negros cercanos se ve muy afectado por la atracción gravitacional del otro. Este mismo hecho pone un límite a la cercanía que pueden tener dos agujeros negros.

Solo en el universo observable, en la medida en que podemos percibirlo, hay unos 100 billones de agujeros negros. Si bien este número es enorme, solo 100-200 de estos se han descubierto después de señalar su ubicación exacta.

Existen agujeros negros supermasivos y cuásers como 1ES 2344+514 y Fornax A, mientras que también se han descubierto agujeros negros intermedios como HLX-1 y agujeros negros estelares como GX 339-4/V821 Ara.

Además de esto, hay algo conocido como sistemas de agujeros negros que apuntan a más de un agujero negro en las proximidades. Estos sistemas tienen propiedades distintivas que se derivan de las propiedades del agujero negro más grande del sistema o son la culminación de todas.

¿Cómo estimamos el número de agujeros negros?

El primer paso para encontrar el número aproximado de agujeros negros en el universo es segregar áreas de acuerdo a ciertas características como la cercanía a una galaxia, estrella, etc. Al observar el mismo conjunto de atributos y aplicarlos a diferentes puntos de la misma área, un número promedio de agujeros negros se presenta con 10-20 agujeros como amortiguador. El siguiente paso es encontrar similitudes entre las múltiples áreas clave y categorizar los agujeros negros como supernovas, cuásers, etc. Debido a que cada tipo de entidad de agujero negro tiene características muy polares, es posible ubicar más del mismo tipo en un rango acotado. área.

El alcance de la investigación sobre los agujeros negros es incesante. Se necesitaría más de una vida para comprenderlos en todo su esplendor, pero lo que sigue siendo una aventura difícil de emprender también podría decirnos mucho más sobre nuestro futuro y pasado. ¡Solo el tiempo diría si la ficción retratada en películas como Interstellar y The Arrival podría ser real!

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