martes, 17 de septiembre de 2019

Agujeros Negros.

Por qué no, hablemos un poco de agujeros negros. 

Ya sé que este blog lo tengo un poco abandonado... lo siento. Estoy centrándome un poco más en mi nuevo blog de química (http://estudiandoloselementos.blogspot.com) y siempre dejo "para cuando pueda" las 2500 entradas que tengo pendientes de escribir en este. 

Quería hablar un poco sobre los agujeros negros, por si puedo aclarar (o liarla más) algunos conceptos. Los agujeros negros son algo tan fascinante como complicado, tan emocionante como misterioso y tan potente como escurridizo. No son algo tangible, en realidad. Son más que nada un punto geométrico del espacio-tiempo. Un agujero negro son matemáticas; una solución de las teorías de la Relatividad de Einstein. Un lugar donde no existe el concepto del tiempo y donde hasta la luz queda atrapada. 

Si quieres, empezamos por el principio. Para ello, tendrás que leerte las entradas que escribí en su día:


En esa entrada, la última imagen era una simulación de cómo podría ser un agujero negro... y cómo su inmensa gravedad distorsionaba la imagen de sus alrededores... lo que entonces no sabía es que unos años más tarde sí podría publicar la imagen real de uno:

Resultado de imagen de nasa black hole

Lo que se ve en la imagen es el agujero negro que está en el centro de la galaxia M87, situada en el Cúmulo de Virgo, que ya mencioné cuando hablé de esa constelación: Constelación de Virgo

Para crear esa imagen (que se publicó en abril del 2019), se utilizó, nada más y nada menos, que un telescopio ¡del tamaño de la Tierra! ¿Cómooo? Pues gracias a que en el 2017 todos los grandes radiotelescopios de la Tierra (Uno de ellos el IRAM, en Sierra Nevada, Granada) pudieron funcionar como uno solo. Lo llamaron el Event Horizon Telescope. Telescopio del horizonte de eventos, que es la región del espacio que envuelve la zona de la que nada puede escapar, tal y como predijeron las ecuaciones de Einstein. En esa zona vemos el disco de acreción, que es toda la materia que gira alrededor del agujero negro, aunque la imagen está distorsionada por la enorme gravedad del agujero, claro. No es tan sencillo como lo que vemos.

Por cierto, Einstein también dedujo la existencia de las Ondas Gravitacionales, que son las que deforman el espacio. Rainer Weis inventó un detector de dichas ondas y hace no mucho (septiembre del 2015, detector LIGO) se detectaron por primera vez, lo cual constituyó, sin duda, uno de los mayores hitos de la ciencia en los últimos años. (Más grande todavía, en realidad, que la obtención de la primera imagen de un agujero negro).

Agujeros negros: ¿Qué son y cómo se forman estos 'monstruos del espacio'? (AFP)

En esta imagen ya se menciona a Stephen Hawking, cuyas ideas han ayudado a entender mejor los agujeros negros. Él, junto con Roger Penrose (en la década de los 60) demostraron de manera convincente que dentro de cada agujero negro se aloja una Singularidad. Un lugar donde el tiempo termina. Pero hay más. La Radiación de Hawking fue pensada por este genio en la década siguiente, gracias a las conversaciones que mantuvo con Yakov B. Zel'dovich (Uno de los padres de la bomba de hidrógeno) y Starobinsky. Explicó cómo cuando gira un agujero negro emite partículas que se llevan consigo la energía de rotación (esto lo calcularon los rusos) y, cuando toda esa energía se ha escapado (ahora viene lo más novedoso), el agujero negro sigue emitiendo partículas. Lo hace debido a su temperatura. Y cuanto más pequeño sea el agujero, mayor será su temperatura. La fórmula para calcular dicha temperatura está en su tumba:

Resultado de imagen de hawking grave
Lápida de Stephen Hawking. 

Esa fórmula es una de las ecuaciones más importantes de todo el siglo XX. Conecta la relatividad general, la termodinámica y la física cuántica (lo cual es maravilloso) y llevó a Stephen a deducir otra fórmula importantísima, que relaciona la cantidad de entropía (aleatoriedad) con la superficie del agujero negro y con la que, todavía hoy, se sigue trabajando.

Las Ondas Gravitacionales, los agujeros negros, las leyes de Hawking, Einstein... son tan importantes porque, gracias a ellas, estamos más cerca de comprender el inicio de nuestro Universo, nuestro mundo, y el origen mismo del tiempo.