Los colores de las estrellas (VI)

Eduardo Rubio * Ventana al Cielo
Hoy escribiré acerca de los agujeros negros. Durante la explosión de supernova, el núcleo de la estrella se derrumba sobre sí mismo. ¿Cómo es esto?
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Las estrellas permanecen durante largo tiempo de su evolución en un estado de equilibrio donde la presión de radiación, debida a la elevada temperatura del núcleo, empuja la atmósfe-ra de la estrella hacia fuera. Y la gravedad, por otro lado, empuja todo hacia el centro de la estrella.
Durante la explosión este equilibrio se rompe y la atmósfera es arrojada violentamente hacia el espacio. Si la estrella es suficientemente masiva, el núcleo sufre un colapso gravitatorio. ¿Qué significa esto? Básicamente que la materia se concentrará a una densidad tan elevada que la velocidad de escape del objeto resultante será igual a la velocidad de la luz.

La velocidad de escape es la velocidad necesaria para que un objeto con masa pueda abandonar la superficie de un cuerpo celeste. En el caso de la Tierra, esta velocidad es de unos 11 km/s y es la velocidad que una nave espacial requiere para entrar en órbita.

¡En el caso de un agujero negro esta velocidad es de ¡300 mil km/s! Aquí es donde empiezan a ocurrir fenómenos extremos predichos por la teoría de la relatividad de A. Einstein.

Imagine por un momento que usted tiene una potente linterna con la que es posible hacer señales a los astronautas de la Estación Espacial Internacional. Cuando usted apunta su linterna hacia la estación, el rayo de luz sigue una trayectoria prácticamente recta (aunque realmente sufre una distorsión mínima debido a la masa gigantesca de la Tierra que curva el espacio tiempo).

Ahora imaginemos que realizamos el mismo experimento “cerca”de la superficie de un agujero negro. Si usted intentara seguir un rayo de luz, éste seguirá una trayectoria curva que le impedirá abandonar la superficie del agujero negro. De hecho, este rayo de luz jamás podrá llegar a ojo humano alguno situado en el exterior. Ningún objeto podría ser lanzado desde la superficie dado que sería energéticamente imposible.

Estos objetos fueron predichos teóricamente en la primera mitad del siglo XX. ¿Cómo saben los astrónomos que existen? Su presencia fue develada cuando en los años 60 se comenzaron a realizar observaciones por medio de rayos X. La primera fuente de esos rayos, detectada en la constelación del Cisne Cygnus X-1, resultó ser un sistema binario compuesto por una estrella gigante azul llamada HDE 226868, girando alrededor de un objeto masivo que es posible distinguir únicamente por la in-fluencia gravitoria que ejerce sobre la estrella visible y por la emisión de rayos X.

Estudios han permitido saber que este objeto misterioso es un agujero negro con una masa que equivale a 20 veces la del Sol. Esta fue la primera identificación de un agujero negro en el espacio. Más recientemente se ha encontrado que existe material “cayendo” alrededor de este agujero negro, formando un disco de acreción. Estos discos tienen una temperatura elevada, que los hace detectables por los satélites que orbitan la Tierra observando rayos X.

De esta forma muchos agujeros negros han sido detectados en nuestra galaxia. Tienen masas que varían desde pocas veces la masa del Sol hasta cientos de masas solares; son llamados agujeros negros estelares, ya que son originados por el colapso de estrellas masivas. En otra entrega hablaré sobre los agujeros negros superma-sivos, objetos de varios millones de veces la masa del Sol, y que se localizan en el centro de galaxias como la nuestra. (Continuará.)

*Eduardo Rubio Herrera es Licenciado en Física por la Usac y cursa un doctorado en Astrofísica en la Universidad de Ámsterdam.