Forats negres

José Vicente Díaz

Definició: Un forat negre és una regió finita de l'espai en l'interior hi ha una concentració de massa prou elevada per generar un camp gravitatori tal que cap partícula material, ni tan sols la llum, pot escapar d'ella.


Es defineix també com un TRENCAMENT DE L'ESPAI-TEMPS.

espai-


La curvatura de l'espai-temps és una de les principals conseqüències de la teoria de la relativitat general d'acord amb la qual la gravetat és efecte o conseqüència de la geometria corba de l'espai-temps. Els cossos dins d'un camp gravitatori segueixen una trajectòria espacial corba, tot i que en realitat poden estar movent-se segons línies d'univers el més "rectes" possibles a través un espai-temps corbat.


AgujerosNegros

Imaginem que estirem una sabana, i estirada deixem en el seu centre una bola de ferro. La sabana s'enfonsarà pel pes de la bola, aquest enfonsament de l'espai el genera la gravetat, aquest espai es deforma, si ara deixem sobre el llençol altra bola més petita serà atreta cap a la més gran ja que l'espai s'ha deformat i cau cap a ella. La gravetat genera en l'espai aquests pous, quan es trenca aquest espai es produeix un forat negre.


AgujerosNegros2

Sí el nostre Sol concentrés tota la seva massa fins a uns 3 km de diàmetre. En aquest punt la llum es retindria causa de l'enorme gravetat. Sí aquest cor estel·lar es comprimeix fins que tingui densitat infinita i volum zero estarem davant d'un forat negre. Es genera un singularitat i un forat negre. Es produeix el trencament de l'espai i del temps.


AgujerosNegros3


La gravetat d'un forat negre, provoca una singularitat embolicada per una superfície tancada, anomenada horitzó de successos. Això és previst per les equacions de camp d'Einstein. L'horitzó de successos separa la regió del forat negre de la resta de l'univers i és la superfície límit de l'espai a partir de la qual cap partícula pot sortir, incloent els fotons. Aquesta curvatura és estudiada per la relativitat general, la que va predir l'existència dels forats negres i va ser el seu primer indici.


AgujerosNegros4

No totes les estrelles s'acaben convertint en forats negres. Podem saber-ho a partir de la massa del sol:


-Sí una estrella és menor en 1.4 vegades la massa del Sol es convertiria en una nana blanca.


-Sí la massa s'hagi entre 1.4Ms i 3ms es convertiria en un estel de neutrons aconseguint altes densitats, aquestes estrelles són les causants dels púlsars (altes rotacions emetent energia electromagnètica).


-Sí l'estrella té una massa superior a 3ms el col·lapse de la mateixa la convertirà en un forat negre.


Perquè no pot escapar la llum d'un forat negre?


-Res pot superar la velocitat de la llum, per escapar cal superar la velocitat d'escapament d'un forat negre que és superior a la velocitat de la llum.


AgujerosNegros5


Si en aquesta fórmula canviem v per la velocitat de la llum i aïllem R, obtenim el radi de Scwarzschild, que ens dóna el radi de l'horitzó de successos. Com més gran massa tingui una estrella i menor radi tindrà moltes possibilitats de convertir-se en un forat negre.


Parts d'un forat negre:


PartesAgujeroNegro


Tipus de forats negres:


Forats negres supermassius: amb masses de diversos milions de masses solars. Es trobarien en el cor de moltes galàxies. Es formen en el mateix procés que dóna origen als components esfèrics de les galàxies.


Forats negres de massa estel·lar. Es formen quan un estel de massa 2,5 vegades més gran que la del Sol es converteix en supernova i implosiona. El seu nucli es concentra en un volum molt petit que cada vegada es va reduint més. Aquest és el tipus de forats negres postulats per primera vegada dins de la teoria de la relativitat general.


Micro forats negres. Són objectes hipotètics, una mica més petits que els estel·lars. Si són prou petits, poden arribar a evaporar-se en un període relativament curt mitjançant emissió de radiació d'Hawking.


Com els detectem:


-Es detecten per l'alta emissió de radiació que realitzen i per les altes velocitats de les estrelles que els envolten.


A la nostra Galàxia hi ha un forat negre supermassiu, l'anomenat Sagitari A:


AgujerosNegros6


Comparació de la massa de diversos forats negres:



Explosió d'una supernova i formació d'un forat negre:



Realment són uns objectes fascinants!


Sense comentarios

Escriu el teu comentari




No s'admeten comentaris que vulnerin les lleis espanyoles o injuriants. Reservat el dret d'esborrar qualsevol comentari que considerem fora de tema.

LO MÁS LEÍDO

logo insolito
Llegir edició a: ESPAÑOL | ENGLISH