¿Qué hay dentro de un agujero negro?

Un agujero negro tiene un límite, conocido como el horizonte de eventos. Este es el punto donde la velocidad de escape es mayor que la velocidad de la luz. La gravedad es lo suficientemente fuerte como para evitar que incluso la luz se escape. Como nada puede viajar más rápido que la luz, todo lo demás también será arrastrado hacia atrás.

No podemos ver lo que hay dentro del horizonte de eventos de un agujero negro porque la luz de allí nunca puede alcanzarnos. Incluso si pudiéramos (lograr) enviar una sonda robótica al agujero negro, nunca podría comunicarse con nosotros. Desde el exterior, no se puede saber qué hay dentro de un agujero negro, aparte de su masa y la rotación.

PERO si “de alguna manera” lograste acercarte a donde dicen que hay un agujero negro, bueno, realmente no verás nada. Si lo rodeas, notarás que es esférico. Y si está girando, lo cual es probable, como la mayoría de las cosas en el universo lo hacen hasta cierto punto, entonces el agujero negro será más ancho en el medio, en lugar de un círculo perfecto. La BBC tiene una página muy informativa sobre este tema:

¿Qué verías en un agujero negro?

Pero hay esperanza. Al combinar los poderes de hasta once telescopios existentes en todo el mundo, los astrónomos están creando un enorme instrumento del tamaño de la Tierra para ver, por primera vez, la sombra del agujero negro y su característica media luna y anillo. Un objetivo de larga data en astrofísica es observar directamente el entorno inmediato de un agujero negro con una resolución angular comparable al horizonte de eventos.

Este telescopio del tamaño de un planeta, llamado Event Horizon Telescope, incluirá instrumentos desde el Polo Sur hasta Chile, utilizando supercomputadoras para procesar grandes cantidades de datos. Eso proporcionaría un mayor nivel de aumento de cualquier telescopio que se haya construido. Según los científicos del MIT, resolver la sombra del agujero negro de la Tierra es equivalente a ver una toronja en la Luna.

Para 2017, esperan tener todos los telescopios e instrumentos listos, y la gente podrá ver directamente un agujero negro. De hecho, obtener una imagen es innovador, dicen, y ofrecerá la prueba más fuerte hasta ahora de que existen los agujeros negros (toda la evidencia hasta ahora ha sido indirecta, basada en la influencia gravitacional de un agujero negro de las estrellas cercanas en el centro galáctico).

Los físicos también podrán realizar las observaciones más detalladas sobre lo que sucede alrededor de un agujero negro, lo que les permitirá probar los intrincados detalles de la teoría de la gravedad de Einstein.

Según la relatividad general, los agujeros negros están vacíos. Completamente vacio. Se predice que toda su masa se concentrará en un punto adimensional llamado singularidad.

Ahora, probablemente esta no sea toda la verdad, esta predicción (y otras razones) es la razón por la que sospechamos que GR está incompleto y no puede describir correctamente el núcleo más interno de los agujeros negros. Pero hasta un núcleo “central” inconcebiblemente pequeño, el interior de los agujeros negros seguramente es un espacio-tiempo vacío, solo que está extremadamente distorsionado, y esa es una de las razones por las que es difícil hablar sobre “el núcleo central más interno de un negro agujero “, porque el espacio-tiempo está tan distorsionado que nuestros conceptos habituales de distancia o espacio-tiempo coordinan (de los cuales pueden surgir y tener sentido conceptos como” tamaño “,” volumen “o” densidad “) probablemente pierden su significado y dejan de ser aplicables allí .

Algunas teorías sugieren que justo antes de alcanzar el estado de singularidad, las dimensiones del espacio se vuelven más parecidas al tiempo y la dimensión del tiempo se vuelve más parecida al espacio, un poco como tener el espacio-tiempo volcado como un calcetín, de modo que la “extensión a lo largo de la cual la masa del agujero negro se sienta “no es una extensión espacial, sino una extensión de tiempo, esa masa ha dejado de ocupar espacio porque se ha convertido en ocupar solo tiempo, hasta el futuro infinito. Cerca de un agujero negro, estamos recibiendo influencia gravitacional no desde una ubicación en el espacio, sino desde el futuro. Pero esto es especulativo.

Explicación del video:

Cálculo en línea:

Calculadora de astrodinámica

• Magnitud absoluta del sol I Band
• Magnitud visual absoluta de las variables cefeidas
• Calculadora de límite de luminosidad de Eddington
• Titius – Calculadora de la ley de Bode
• Calculadora de límite de Roche
• Radio angular de la calculadora de anillo de Einstein
• Calculadora de tiempo de evaporación de agujero negro
• Calculadora Gravitacional Redshift de Agujero Negro
• Calculadora de radio Schwarzschild de Black Hole
• Calculadora de temperatura del agujero negro
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Información (texto):

Ningún objeto conocido en existencia tiene una división tan clara entre “adentro” y “afuera” como un agujero negro. Vivimos y vemos el exterior, y ninguna investigación nos traerá información sobre el interior. Podemos enviar mensajes de radio o naves espaciales robóticas, pero una vez que cruzan al interior de un agujero negro, nunca recuperaremos esos emisarios … ni ninguna información sobre lo que les sucedió.

El límite de un agujero negro es su horizonte de eventos. No es una superficie en el sentido habitual, no hay barrera física, pero es algo muy real. Fuera del horizonte, un objeto puede escapar de la atracción gravitacional del agujero negro si se mueve lo suficientemente rápido; adentro, necesitaría moverse más rápido que la velocidad de la luz, algo prohibido por las leyes de la naturaleza.

En un sentido significativo, un agujero negro es su horizonte de eventos, ya que no podemos observar nada dentro de él por ningún método. El interior es el mayor secreto de la naturaleza, envuelto por una barrera que deja entrar todo pero nada.

ESPACIO DE SIMULACIÓN: una simulación por computadora de una nube de gas que pasa cerca del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea, y los efectos gravitacionales en la nube. ESO / MPE / Marc Schartmann

Para hacer que los agujeros negros sean aún más enigmáticos, también son perfectamente sin características, de acuerdo con la relatividad general, nuestra mejor explicación de cómo funciona la gravedad. Pueden nacer de situaciones tan diferentes como la muerte de las estrellas y el colapso gravitacional de grandes cantidades de gas en el universo primitivo, pero el resultado es el mismo. Incluso la composición química de lo que se absorbe y forma es irrelevante. Las únicas propiedades que exhibe un agujero negro en el cosmos más amplio son su masa y qué tan rápido está girando.

Este resultado es conocido como el “teorema del no cabello”: lo que sea que esté sucediendo en el interior, no sale “cabello” del horizonte de eventos. (El nombre fue acuñado por el destacado físico John Archibald Wheeler, obviamente no es un hombre sensible a una línea de cabello en retroceso). Ese teorema presenta un enigma desafiante: no sabemos si un agujero negro realmente elimina su autobiografía, “olvidando” su pasado y la composición de su progenitor, o la conserva de alguna manera que aún no conocemos. Si esa información se destruye, es una violación de uno de los principios de la mecánica cuántica; si se conserva, requiere una teoría más allá de la relatividad general.

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El interior de un agujero negro no es simplemente una región inaccesible del cosmos. Es un laboratorio para la física más extrema: la gravedad más fuerte y el más intenso de los procesos cuánticos. Por esa razón, los físicos están interesados ​​en comprender lo que sucede dentro, incluso cuando están frustrados por la falta de experimentos directos u observaciones que puedan poner a prueba sus ideas.

No podemos penetrar en el horizonte de eventos calvos, pero eso no significa que no sepamos nada sobre el interior de un agujero negro. Estamos bastante seguros de que los agujeros negros no contienen un portal a otra región del espacio (un agujero de gusano) u otra realidad, lo que sea que la ciencia ficción nos haya dicho. La mayoría de los físicos también están razonablemente seguros de que una descripción completa del interior de los agujeros negros requerirá gravedad cuántica, una teoría que unifique la física cuántica y la relatividad general, o posiblemente una versión modificada de nuestro modelo de gravedad actual. Se desconoce la estructura completa de dicha teoría, pero los investigadores tienen algunos bocetos en miniatura sobre cómo podría ser.

Un enfoque híbrido fue elaborado por Yakov Borisovich Zel’dovich, Jacob Bekenstein y especialmente Stephen Hawking. Sin una teoría cuántica de la gravedad, utilizaron la física de partículas en combinación con la relatividad general para mostrar que el horizonte de eventos tiene una temperatura distinta de cero y, por lo tanto, brilla, aunque muy débilmente. Este resplandor se conoce como radiación de Hawking; surge cuando se crean partículas unidas (un electrón y un positrón, pares de fotones, etc.) en el intenso campo gravitacional. Una partícula cae en el agujero negro, mientras que la otra escapa.

Se cree que los agujeros negros se adhieren a lo que se conoce como el “teorema del cabello sin pelo”: lo que sea que esté sucediendo en el interior, no sale “cabello” del horizonte de eventos.

Dado que la energía del agujero negro era la fuente de la masa de las partículas recién creadas (a través de E = mc

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), la masa del agujero negro se contrae ligeramente con cada partícula escapada. Desafortunadamente, la temperatura del horizonte de eventos es baja para los agujeros negros como los que vemos, por lo que la radiación de Hawking es mucho más débil que otras fuentes de luz. Sin embargo, si existen agujeros negros de muy baja masa, brillarían intensamente por la radiación de Hawking y se desintegrarían relativamente rápido, evaporándose a la nada. Ver cómo se desvanece un agujero negro de este tipo podría ayudar a responder la pregunta de si la información está realmente perdida o simplemente oculta para nosotros por el horizonte de eventos.

Curiosamente, el propio Hawking cree que el problema se ha resuelto, al menos en principio: los agujeros negros conservan la información que tragan, al igual que un holograma conserva la información sobre tres dimensiones a pesar de que son imágenes bidimensionales. Su hipótesis, basada en una idea en la teoría de cuerdas, aún no funciona en nuestro cosmos de cuatro dimensiones (tres dimensiones espaciales más tiempo), sino más bien para un universo abstracto de dimensiones superiores. Como resultado, no todos están convencidos por la demostración de Hawking, incluso si están de acuerdo en que los agujeros negros no olvidan sus orígenes.

La radiación de Hawking presumiblemente consiste en todo tipo de cosas, incluidas partículas exóticas como materia oscura y gravitones, que nunca hemos visto en el laboratorio. Esa es una noción intrigante, aunque nuevamente la naturaleza interfiere cruelmente con nuestros mejores esfuerzos para estudiarla, al hacer que los pequeños agujeros negros sean raros o tal vez inexistentes. Es posible que podamos ver la radiación de Hawking desde un agujero negro más grande, pero solo si no se alimenta activamente de materia y si el agujero está muy cerca. (Otra opción sería crear un pequeño agujero negro en el laboratorio, pero sin algún tipo de física nueva y exótica, la energía necesaria está fuera de nuestro alcance).

El agujero negro conocido más cercano a la Tierra, que lleva el nombre altamente memorable V404 Cygni, está a unos 8,000 años luz de distancia. Si bien eso es una mera extensión de cabello en términos cósmicos, es lo suficientemente lejos como para que no podamos estudiarlo de cerca. (A modo de comparación, la Voyager 1, la sonda más lejana construida por el hombre, está a poco más de 17 horas luz de distancia al momento de la escritura). El agujero negro supermasivo más cercano (uno que excede 100,000 veces la masa del sol) está aún más lejos lejos: 26,000 años luz. Ese es el monstruo en el centro de la Vía Láctea, conocido como Sagitario A * (pronunciado “Una estrella”).

Vemos agujeros negros como V404 Cygni por la materia que los rodea: el material despojado de las estrellas compañeras, por ejemplo, se calienta a medida que orbita el agujero negro, emitiendo fuertes rayos X y radiación de radio. Gracias a las observaciones de alta resolución realizadas el año pasado, los astrónomos han medido el remolino de gas en órbitas muy cercanas al agujero negro gigante en la galaxia M87. Y la danza de las estrellas y el plasma cerca de Sagitario A * revela la presencia del agujero negro que ayuda a mantener nuestra galaxia unida.

Con mejoras continuas, podremos obtener una vista aún mejor de los agujeros negros, acercándonos cada vez más al horizonte de eventos. Sin embargo, la naturaleza aún esconde el misterio de lo que hay dentro de un agujero negro, tal vez para siempre.

Un agujero negro es un objeto paradójico. Para comenzar a comprenderlo, debe tener en mente dos marcos de referencia contradictorios al mismo tiempo.

Un agujero negro deriva de un objeto físico, es decir, una estrella que, desprovista de la presión de radiación causada por la fusión nuclear, comienza a colapsar bajo su propia masa, generalmente como parte de una explosión de supernova en la que las capas externas de la estrella se desprenden. primero. Un agujero negro tiene un radio crítico dentro del cual la atracción gravitacional de la masa restante es tan fuerte que incluso detiene la fuga de luz.

No hay absolutamente nada DENTRO de un agujero negro desde nuestro marco de referencia fuera de él porque el tiempo que tarda la masa en caer a través del radio crítico es infinito.

De un marco de referencia en su interior, la materia que forma el agujero negro se derrumba a un punto de densidad infinita en tiempo finito.

Pensar que un agujero negro contiene “singularidades puntuales” es incorrecto. El tiempo finito necesario para el colapso es igual al tiempo infinito afuera.

Un agujero negro no es realmente negro, pero se llama agujero ‘negro’ porque la luz no puede escapar de su gravedad. Las representaciones visuales de la gravedad comúnmente usan el ejemplo de una pelota sentada en un trampolín con la masa del espacio curvado de la pelota representado por el trampolín.

El problema de simplificar la descripción de la gravedad con este ejemplo es que puede hacer que alguien imagine la gravedad o el espacio-tiempo como una superficie plana. Sin embargo, no hay tal cosa como “plana” en el universo. Decirle a un niño que la gravedad es como la superficie de cualquier cosa es como decirle a un chile que la Tierra es plana.

En la parte superior izquierda de la imagen a continuación, vemos el tipo de ilustración más común que se usa para representar la gravedad que muestra una superficie plana con “hoyuelos”, en la parte superior derecha tenemos lo que está un paso más cerca de ilustrar adecuadamente la gravedad en un 3D más ” “, mostrando la fuerza que actúa en todas las direcciones dentro de una cuadrícula, pero de nuevo sigue usando caras planas (esta vez 6 de ellas en un cubo). La imagen inferior es una representación mucho más precisa (pero aún aproximada) de la dinámica de la gravedad: un campo toroidal hiperbólico que incorpora las fuerzas de torque, las fuerzas de Coriolis y el giro, ya que el espacio-tiempo no solo se curva hacia la singularidad, en realidad se curva a medida que se curva, como el agua que baja por el desagüe, formando la dinámica y la estructura de un Toro.
Es hora de dejar de aplanar la descripción del universo y representarlo con mucha más precisión. Ahora que tenemos una comprensión más coherente de las fuerzas de la naturaleza, también deberían ser nuestras representaciones visuales de esa comprensión.

Antes de responder la pregunta, quiero mencionar algunos puntos sobre el zombie celestial, el agujero negro:

En este momento, los científicos conocen dos tipos de agujeros negros (en general 4):

1. Un agujero negro estacionario no giratorio: dicho agujero negro posee una fuerza gravitacional muy fuerte por igual en todas las direcciones (se puede visualizar como un círculo completamente oscuro, y no hay posibilidad de supervivencia incluso a alta velocidad cerca de su horizonte de eventos como lo será estirado como un espagueti en el proceso conocido como spaghattification . En este tipo hay dos clasificaciones más i> Q del agujero negro = 0. ii> Q del agujero negro no es = 0.
2. Un agujero negro giratorio: posee un momento angular y gira alrededor de su eje de simetría y tiene una ergosfera (una región de agujero negro unida al exterior del horizonte de eventos desde donde se pueden eliminar la materia y las ondas em, principalmente debido a la fuerza centrífuga debida a la rotación). La ergosfera se extiende ampliamente en el ecuador del agujero negro y gradualmente se vuelve más delgada a medida que nos movemos del ecuador a los polos. En los polos se puede ver una clara negrura del agujero negro, mientras que en el ecuador se puede ver una radiación de luz, es decir, el agujero negro se parecerá mucho a un sol más tenue del ecuador y desde los polos se verá como un sol con un agujero de negrura en su centro ( Al igual que el agujero negro en la película interestelar). Ahora, si intentas ingresar a este agujero negro a través de la trayectoria más segura ‘desde el ecuador’, aunque el proceso de spghattification puede neutralizarse por la fuerza centrífuga, pero muchas radiaciones diferentes de em con muchas energías pueden hacerte un hombre muerto. La clasificación aquí es la misma que la del agujero negro estacionario.

Ahora, incluso si ha entrado en el agujero negro (girando) (en realidad nadie sabe lo que sucederá), la singularidad descendente y la singularidad saliente podrían aplastarlo o estar en oscilación entre ellos. En la película, Interstellar Cooper pasa la singularidad con su inercia.

Y pensar en acercarse a un agujero negro estacionario no giratorio es escalofriante y aterrador para mí. Después de verlo en videos por primera vez, pude ver la verdadera cara espeluznante de la naturaleza. Imagínese que se está acercando a esa región de completa oscuridad en el lapso de ese ‘zombie celestial’, un componente de nuestra madre naturaleza.

Básicamente entendemos lo que sucede fuera del agujero negro a medida que te acercas a su horizonte de eventos, ese punto infame de no retorno. El horizonte de eventos es donde la velocidad de escape excede la velocidad de la luz: tendrías que ir más rápido que la luz (que es imposible para cualquier parte de la materia) para escapar de la gravedad del agujero negro.

Dentro del horizonte de eventos es donde la física se vuelve loca. Los cálculos sugieren que el aspecto del espacio-tiempo dentro de un agujero negro depende de la historia de ese agujero negro en particular. Puede ser turbulento, retorcido o cualquier otro número de cosas. Sin embargo, una cosa es segura: las fuerzas de marea te matarían (ver más abajo).

Según la teoría, dentro de un agujero negro hay algo llamado singularidad. Una singularidad es en lo que se aplasta toda la materia de un agujero negro. Algunas personas hablan de eso como un punto de densidad infinita en el centro del agujero negro, pero eso probablemente sea incorrecto: es cierto, es lo que la física clásica nos dice que está allí, pero la singularidad también es donde la física clásica se descompone, por lo que no deberíamos ‘ No confíes en lo que dice aquí.

En un caso matemático muy específico, la singularidad en un agujero negro giratorio se convierte en un anillo , no en un punto. Pero esa situación matemática no existirá en la realidad. Otros dicen que la singularidad es en realidad una superficie completa dentro del horizonte de eventos. Simplemente no lo sabemos. Podría ser que, en los agujeros negros reales, las singularidades ni siquiera existan.

Los agujeros de gusano son teóricamente posibles, dadas las condiciones adecuadas. Pero esas condiciones casi nunca existirían en el universo real.

Fuente: – http://www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/whats-inside-a-black-hole/

Gracias por el A2A Shreyas Mangalarap

A pesar de que absorben material de cualquier cosa y de todo lo que se aleja demasiado, están vacíos. La masa de un agujero negro está confinada a un punto infinitamente pequeño en su centro, llamado singularidad .

No podemos vislumbrar lo que hay dentro del horizonte de eventos de un agujero negro porque la luz o el material de allí nunca pueden alcanzarnos. Incluso si pudiéramos enviar un explorador al agujero negro, ella nunca podría comunicarse con nosotros.

Para saber qué hay dentro de un agujero negro, necesitamos algo que salga de detrás del Event Horizon y que nos llegue a través de un telescopio. Lo más fácil para los astrónomos sería la luz (¡debido a su alucinante velocidad máxima!).

Aquí está el problema …

Pero un agujero negro es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar, por lo que no se puede obtener información. ¡Lo que quiero decir es que la luz se desplaza hacia el rojo a un grado tan alto que ya no se puede detectar!

La teoría de la relatividad general de Einstein permite características inusuales para los agujeros negros. Por ejemplo, la singularidad central podría formar un puente hacia otro universo. Esto es similar a un llamado agujero de gusano (una solución extraña de las ecuaciones de Einstein que no tiene horizonte de eventos).

Puentes y agujeros de gusano pueden permitir viajar a otros universos o incluso viajes en el tiempo. Pero sin datos de observación y experimentales, esto es principalmente especulación. No sabemos si existen puentes o agujeros de gusano en el Universo, o incluso podrían haberse formado en principio.

Notas al pie : Si te atrae la gravedad de los agujeros negros, mira mi blog de Quora: los agujeros negros no son tan negros

Misteriosas señales de radio pueden provenir de un agujero negro súper masivo

GraptechPedia

Después de cinco años, los científicos podrían haber descubierto lo que está sucediendo con explosiones de misteriosas ondas de radio que provienen de fuera de la Vía Láctea: provienen de una estrella zombie en un entorno extremo. En un nuevo estudio, los astrónomos sugieren que esto podría explicar estas extrañas ondas de radio intergalácticas, conocidas como ráfagas de radio rápidas. Y puede ser la mejor explicación que tenemos hasta ahora de lo que los está causando.

Las ráfagas de radio rápidas, o FRB, han sido uno de los mayores enigmas para los astrónomos desde 2007. Estas intensas explosiones de ondas de radio provienen de más allá de nuestra galaxia, y duran solo milisegundos a la vez. Nadie sabe exactamente qué los está causando, y estudiarlos es increíblemente difícil ya que son muy breves. Se cree que se produce un FRB en el Universo cada segundo, pero solo se han detectado 20 de la Tierra en la última década.

PUEDE SER LA MEJOR EXPLICACIÓN QUE TENEMOS AÚN DE LO QUE ESTÁ CAUSANDO ESTE FENÓMENA

Afortunadamente, uno de esos FRB, llamado FRB 121102, es diferente del resto: es el único que se sabe que se repite. Después de que se descubrió en 2012, los astrónomos han podido observar este evento mientras eructa ondas una y otra vez. Y descubrieron que las ondas que provienen de este FRB en realidad están retorcidas, una señal de que han pasado a través de un material altamente magnetizado antes de llegar a nuestro planeta. ¿Un buen lugar para encontrar material como ese? El núcleo de una galaxia. “Si piensas en el tipo de regiones que tienen propiedades como esta en nuestra galaxia, la única región es alrededor del centro de la galaxia donde hay un agujero negro supermasivo”, Jason Hessels, astrónomo de la Universidad de Amsterdam y autor principal de Un estudio de la naturaleza sobre este descubrimiento, le dice a The Verge .

Por supuesto, hay otras formas de pasar a través de algún otro material altamente magnetizado, y Hessels y su equipo están abiertos a las interpretaciones de los demás. Descubrir cómo es el entorno alrededor del lugar donde se originó este FRB hará que los científicos se acerquen más a comprender cuáles son estas ondas de radio en primer lugar.

Los científicos han presentado una serie de ideas sobre lo que podría estar causando FRB. Quizás estas ondas se producen durante eventos cataclísmicos, como cuando dos densos agujeros negros chocan entre sí. O tal vez son causadas cuando algo se derrumba en un agujero negro y se desgarra. Pero estos escenarios no explican realmente FRB 121102; lo que sea que esté produciendo las olas no puede ser destruido. “Si la fuente se repite, necesita continuar produciendo tales explosiones”, dice Hessels.

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El Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Foto de: Universal Images Group / Getty Images [/ caption]

Es por eso que los astrónomos piensan que las ondas del FRB 121102 podrían provenir de un cadáver estelar conocido como estrella de neutrones, el denso núcleo sobrante de la estrella después de su colapso. Los tipos especiales de estrellas de neutrones pueden enviar periódicamente destellos de radiación, lo que puede explicar las ondas repetitivas. Pero las ondas que hemos visto desde FRB 121102 son increíblemente brillantes y más potentes de lo que una estrella de neutrones podría producir desde tan lejos. Los astrónomos piensan que las olas provienen de una galaxia a 3 mil millones de años luz de distancia, lo que significa que tienen que ser súper intensas para adaptarse a lo que hemos visto.

Para obtener más información sobre la fuente, Hessels y su equipo utilizaron el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico y el Telescopio Green Bank en Virginia Occidental para observar las explosiones de radio provenientes de esta galaxia, que finalmente midieron 16 ráfagas en 2016 y 2017. Al analizar sus datos, encontraron una distorsión en las ondas de radio. Normalmente, una explosión natural de ondas de radio hará que las longitudes de onda se muevan en múltiples direcciones. Pero las ondas provenientes de FRB 121102 parecían moverse en una dirección similar, un efecto conocido como polarización. “Es como las gafas de sol reducen el resplandor de los reflejos de la nieve. Solo son sensibles a cierta dirección de la luz ”, dice Hessels. “Y esta luz tiene una dirección preferida”.

Cuando la luz polarizada se mueve a través de un fuerte campo magnético, puede enroscarse. Y Hessels descubrió que las señales de las ondas de radio se habían retorcido tanto que debieron haber atravesado un material increíblemente caliente y súper magnetizado. El área alrededor de un agujero negro supermasivo se ajusta a esa factura. Enormes discos de gas y polvo rodean los agujeros negros, que se calientan y magnetizan a medida que avanza en espiral hacia el agujero. Eso podría explicar la torsión, así como también por qué la señal del FRB 121102 es tan brillante. Es posible que el material esté actuando como una lupa, amplificando la señal cuando pasan las ondas de radio.

“REALMENTE EL ÚNICO ENTORNO QUE HEMOS VISTO CON ESE TIPO DE [GIRAR] ES EL CENTRO GALÁCTICO EN LAS PARTES DE NUESTRA PROPIA GALAXIA”.

Hessels y su equipo también sugieren otras explicaciones para el giro. Tal vez las olas pasan a través de una nebulosa de gas fuertemente magnetizada. O la estrella de neutrones que produjo la señal recientemente explotó en una supernova, y las ondas están pasando a través de la capa exterior de la estrella que se desprendió durante la muerte violenta. Sin embargo, los investigadores piensan que el agujero negro supermasivo es la mejor explicación por ahora, y otros están de acuerdo. “Realmente el único entorno que hemos visto con ese tipo de [torsión] es el centro galáctico en las partes de nuestra propia galaxia”, Duncan Lorimer, astrónomo de la Universidad de West Virginia que descubrió el primer FRB y que no participó en este estudio, le dice a The Verge .

Es un gran paso en la búsqueda en curso para descubrir FRB. Pero el hallazgo de hoy puede limitarse a explicar solo las señales repetidas de FRB 121102. Los otros FRB que hemos visto pueden provenir de tipos de fuentes completamente diferentes en otros tipos de entornos. “Este es el único que se sabe que se repite, por lo que podríamos estar viendo una subclase muy específica de FRB y algo no representativo de toda la población”, dice Lorimer.

Con suerte, se descubrirán más FRB en los próximos años para ayudar a los científicos a desentrañar el misterio. Nuevos y potentes radiotelescopios están a punto de entrar en línea, lo que debería ser capaz de recoger FRB con mayor frecuencia. Y a medida que encontremos más de estas ráfagas de radio, podríamos aprender más sobre ellas, especialmente si encontramos otra que se repita. “Esperamos encontrar muchas docenas, si no cientos, de estas fuentes en los próximos años”, dice Hessels. “Y puede que no pase mucho tiempo antes de que encontremos la próxima fuente que se repite”.

Según la teoría general de la relatividad, existe una singularidad dentro del agujero negro, un punto de densidad infinita. Pero estos son hiperboles de las matemáticas utilizadas para describir el universo. Los infinitos verdaderos no existen en el mundo real. Es probable que los procesos cuánticos eviten la formación de singularidades y haya un objeto súper denso de tamaño finito al acecho detrás del horizonte de eventos. Lo más probable es que sea una estrella de quark, compuesta de estados de la materia donde los quarks se unen en números más altos, como el pentaquark descubierto recientemente en el LHC.

La estrella de neutrones se mantiene unida por la presión de degeneración de neutrones. Si la masa de la estrella es mayor, entonces esta presión no podrá sostener la estrella y colapsaría y, en teoría, no hay nada que la detenga y cruza su radio schwarzchild formando el agujero negro. Es posible que más allá del radio de Schwarzchild, las presiones dentro de la estrella sean lo suficientemente altas como para dar lugar a moléculas de quark / materia de quark más pesada y exótica cuya física aún no se comprende.

La respuesta corta es que los físicos no lo saben.

Dentro. Fuera de. Ningún otro objeto en el universo tiene una división tan clara entre los dos como un agujero negro. Es posible que podamos ver el exterior, pero nada nos puede brindar información sobre el interior. Podemos enviar señales de radio o incluso una nave espacial, pero una vez que entren en el interior de un agujero negro, Pffttt , nunca los recuperaremos; ni siquiera sabremos qué les sucedió exactamente. El interior de un agujero negro no es simplemente una región inaccesible del cosmos. Es un área de la física más extrema: la gravedad más fuerte y el más intenso de los procesos cuánticos, etc. Al mismo tiempo, los científicos han declarado que las leyes de la física se rompen dentro de un agujero negro.

El límite de un agujero negro conocido como su ‘horizonte de eventos’. No hay barrera física, pero es algo muy real. Fuera del horizonte, un objeto puede escapar de la atracción gravitacional del agujero negro, pero dentro del horizonte necesita moverse más rápido que la luz, lo que, por supuesto, está prohibido por las leyes de la naturaleza. Técnicamente, en lo que a nosotros respecta, el horizonte de eventos es el agujero negro, ya que no podemos observar nada en su interior de ninguna manera. El interior del horizonte de eventos está “clasificado”, una barrera virtual que deja entrar todo pero nada.

Aunque los científicos no pueden penetrar en el horizonte de sucesos, han supuesto una o dos cosas sobre el interior de un agujero negro. Están seguros de que los agujeros negros no contienen una “puerta de entrada”, conocida como “agujero de gusano” en la ciencia ficción popular , que puede transportar uno a otra área del universo. Tipo de atajo. Tampoco transporta uno a otro universo. Dentro del horizonte de eventos es donde la física se vuelve extraña. Algunos cálculos sugieren que el aspecto del espacio-tiempo dentro de un agujero negro depende de la historia de ese agujero negro en particular. Puede ser turbulento, retorcido o cualquier otro número de cosas. Sin embargo, una cosa es segura: las fuerzas de marea serían letales.

Según la teoría, en el núcleo del agujero negro, está la “singularidad”: toda la materia en el agujero negro comprimida en un volumen casi cero, un lugar de curvatura infinita, donde el espacio y el tiempo tal como los conoce llegan a su fin.

“La” singularidad no es un punto. Más bien, es un límite espacial tridimensional donde la relatividad general ya no funciona. La nueva física, presumiblemente la gravedad cuántica en alguna forma, debe reemplazar la relatividad general en las singularidades. Qué es esa nueva física sigue siendo una pregunta profunda sin respuesta. Algunos científicos lo consideran un “punto” de densidad infinita en el centro del agujero negro, pero si aceptamos que las leyes de la física ya no funcionan en la singularidad, probablemente todo esto no sea cierto. En un caso matemático muy específico, la singularidad en un agujero negro giratorio se convierte en un anillo, no en un punto, a pesar de que esa situación matemática puede no existir en la realidad. Otros dicen que la singularidad es en realidad una superficie completa dentro del horizonte de eventos. Los científicos simplemente no lo saben. O, quién sabe, ¡en los agujeros negros reales, las singularidades pueden incluso no existir!

La mayoría de los físicos están de acuerdo en una cosa: una descripción completa del interior de los agujeros negros requerirá la gravedad cuántica, una teoría que unifique la física cuántica y la relatividad general, o posiblemente una versión modificada de nuestro modelo de gravedad actual. La estructura completa de tal teoría es desconocida.

Por ahora, la naturaleza esconde el misterio de lo que hay dentro de un agujero negro.

¿Qué hay dentro de un agujero negro? Pasado el evento Horizon – Sky & Telescope

En un agujero negro

Gracias por el A2A.
Primero veamos cómo se forma un agujero negro.
Un agujero negro se forma cuando una estrella muy masiva después de convertir todo su hidrógeno en elementos superiores, se derrumba bajo su propio peso.
La esfera (estrella) se vuelve cada vez más pequeña hasta que alcanza su radio schwarzschild (el radio mínimo de una masa dada para formar un agujero negro.
La pequeña esfera se derrumba aún más. Se vuelve tan denso y su gravedad es tan grande que rompe el tejido del espacio-tiempo de tal manera que las leyes de la física ya no se aplican allí.
El agujero negro se forma a su alrededor porque la luz no puede escapar de su superficie ya que el tirón gravitacional es simplemente enorme.
Hay una superficie aparente de la que la luz no puede escapar. Este es el horizonte de sucesos.
Ahora volviendo a tu pregunta.
El agujero negro puede contener lo siguiente:
1.) La singularidad : de la que no sabemos nada, excepto que nuestras leyes ya no funcionan aquí.
2.) Cualquier otra cosa como estrellas, polvo, gases dentro del agujero negro : cualquier otra cosa es simplemente triturada por las fuerzas de marea de la singularidad (recuerda la enorme gravedad). El destino final de todo es ir a la singularidad.
3.) Disco de acreción : está justo afuera del agujero negro. Cuando un agujero negro consume una estrella, el momento angular de algunos gases es lo suficientemente alto como para que no entren directamente dentro del agujero negro, sino que giren en espiral en un baile de muerte de un millón de años a su alrededor dándole una apariencia de disco brillante.

Espero que esto ayude.

No podemos vislumbrar lo que hay dentro del horizonte de eventos de un agujero negro porque la luz o el material de allí nunca pueden alcanzarnos. Incluso si pudiéramos enviar un explorador al agujero negro, ella nunca podría comunicarse con nosotros.
Pero la curiosidad no se basa en hechos y observaciones. Los humanos pensamos en soluciones, puede que no sean exactas ni se las puede descartar como incorrectas.

Hay dos posibles explicaciones de qué misterio excitante y desconocido tiene el demonio del agujero negro dentro de sí mismo. En realidad hay muchos, pero estos dos me convencen más.

1. Singularidad. En el centro de un agujero negro, como lo describe la relatividad general, se encuentra una singularidad gravitacional, una región donde la curvatura espacio-tiempo se vuelve infinita. La región singular tiene un volumen cero pero contiene toda la masa del agujero negro. Este punto de densidad infinita solo puede explicarse por la teoría unificada de la gravedad cuántica que, para nuestra decepción, aún es desconocida para los grandes cerebros.

   

2. Agujero de gusano La teoría de la relatividad general de Einstein permite características inusuales para los agujeros negros. Por ejemplo, la singularidad central podría formar un puente hacia otro universo. Esto es similar a un llamado agujero de gusano (una solución misteriosa de las ecuaciones de Einstein que no tiene horizonte de eventos). Puentes y agujeros de gusano pueden permitir viajar a otros universos o incluso viajes en el tiempo.

   

Mientras mi cerebro escéptico acepta la primera teoría de la singularidad, mi corazón extiende su total apoyo al agujero de gusano.

Feliz viaje interestelar.

¿Qué es un agujero negro?
Un agujero negro es una región del espacio-tiempo de la que nada puede escapar, incluso la luz.
Para ver por qué sucede esto, imagina lanzar una pelota de tenis al aire. Cuanto más difícil sea tirar la pelota de tenis, más rápido viajará cuando deje su mano y más alta será la pelota antes de regresar. Si lo lanzas lo suficientemente fuerte, nunca volverá, la atracción gravitacional no podrá tirar de él hacia abajo. La velocidad que la pelota debe tener para escapar se conoce como la velocidad de escape y para la tierra es de aproximadamente 11 km por segundo.
A medida que un cuerpo es aplastado en un volumen cada vez más pequeño, la atracción gravitacional aumenta y, por lo tanto, la velocidad de escape aumenta. Hay que tirar las cosas cada vez más fuerte para escapar. Finalmente, se alcanza un punto cuando incluso la luz, que viaja a 186 mil millas por segundo, no viaja lo suficientemente rápido como para escapar. En este punto, nada puede salir ya que nada puede viajar más rápido que la luz. Este es un agujero negro.

¿Qué hay dentro de un agujero negro?
Desde el exterior, no se puede saber qué hay dentro de un agujero negro. Puedes tirar televisores, anillos de diamantes, tus peores enemigos o incluso Teletubbies en un agujero negro, y todo el agujero negro recordará, es la masa total y el estado de rotación.

No podemos vislumbrar lo que hay dentro del horizonte de eventos (límite) de un agujero negro porque la luz o el material de allí nunca pueden alcanzarnos. Incluso si pudiéramos enviar un explorador al agujero negro, ella nunca podría comunicarse con nosotros.

Las teorías actuales predicen que toda la materia en un agujero negro se apila en un solo punto en el centro, pero no entendemos cómo funciona esta singularidad central. Para comprender adecuadamente el centro del agujero negro se requiere una fusión de la teoría de la gravedad con la teoría que describe el comportamiento de la materia en las escalas más pequeñas, llamada mecánica cuántica. A esta teoría unificadora ya se le ha dado un nombre, gravedad cuántica, pero aún se desconoce cómo funciona. Este es uno de los problemas no resueltos más importantes en física.

Singularidad gravitacional.

Los agujeros negros se forman debido al colapso gravitacional. Es entonces cuando la presión interna de un objeto astronómico (puede deberse a la falta de combustible) no es suficiente para mantener su fuerza gravitacional. Así, el colapso de la materia que conduce a la contracción del objeto, atrayendo toda la materia hacia el centro de masa.

ahora este colapso puede dar lugar a la formación de enanas blancas, estrellas de neutton o agujeros negros. El agujero negro se forma cuando ninguna fuerza puede equilibrar la fuerza gravitacional interna. Esto suele suceder con estrellas más grandes, que son al menos el doble de la masa de nuestro sol (sí, el sol nunca puede convertirse en un agujero negro). Así la materia colapsará continuamente a medida que no hay equilibrio que se pueda alcanzar. Una vez que el cuerpo se derrumba bajo su radio de schwarzschild [dado por r = (2GM) / c (cuadrado)], se forman los agujeros negros.

Este colapso gravitacional resulta en algo llamado singularidad gravitacional. La singularidad gravitacional no es más que una ubicación en el espacio-tiempo donde la fuerza gravitacional del objeto se vuelve infinita. Se dice que la singularidad gravitacional está en el centro del agujero negro.

Se deforma el tiempo de sapce. una vez que un objeto cruza el horizonte de eventos, cualquier dirección eventualmente irá al centro del agujero negro. Este objeto no puede regresar del horizonte de eventos. El horizonte de eventos es básicamente el límite del agujero negro.

Aunque la existencia de la singularidad es discutible, esta es una teoría ampliamente aceptada de lo que está en el centro del agujero negro. Corrígeme si estoy equivocado.

Agujeros de gusano, universos alternativos y lo que no: hemos escuchado teorías locas sobre lo que puede estar presente dentro de los agujeros negros.

La respuesta corta es que, incluso el físico no lo sabe. 😉

Respondiéndolo de manera bastante amplia.

Básicamente entendemos lo que sucede fuera de un agujero negro hasta que uno alcanza el punto infame llamado Event Horizon. Es el punto desde donde no hay posibilidad de escape, ya que la velocidad de escape excede la velocidad de la luz.

Ahora, dentro del horizonte de eventos, la física se vuelve loca. A través de los cálculos, se sugiere que la malla del espacio-tiempo dentro de un negro depende de la historia de ese agujero negro en particular. Puede ser turbulento, retorcido. Sin embargo, una cosa es segura: las fuerzas de marea matarían a cualquiera que se acercara a su porción interna.

Los físicos teóricos dicen que dentro de un agujero negro hay algo llamado Singularidad. Es en lo que se aplasta toda la materia de un agujero negro.

A diferencia de lo que nos dice la física clásica, la singularidad en un agujero negro giratorio se convierte en un anillo y no en un punto. Es un caso matemático muy específico y puede no existir en la realidad. Incluso podría ser así, que en los agujeros negros reales la singularidad ni siquiera existe.

Los científicos incluso han intentado teorizar la existencia de Wormholes dentro de agujeros negros supermasivos, conectando un universo paralelo a otro.

¡Gracias!

Adaptado de Anatomy of a Black Hole por Camille Carlisle.

Un agujero negro es un lugar en el espacio donde la gravedad tira tanto que incluso la luz no puede salir. La gravedad es muy fuerte porque la materia se ha comprimido en un espacio pequeño. Esto puede suceder cuando una estrella está muriendo. no puede salir la luz, la gente no puede ver los agujeros negros. Son invisibles. Los telescopios espaciales con herramientas especiales pueden ayudar a encontrar agujeros negros. Las herramientas especiales pueden ver cómo las estrellas que están muy cerca de los agujeros negros actúan de manera diferente a otras estrellas.

No podemos vislumbrar lo que hay dentro del horizonte de eventos de un agujero negro porque la luz o el material de allí nunca pueden alcanzarnos. Incluso si pudiéramos enviar un explorador al agujero negro, ella nunca podría comunicarse con nosotros.

La teoría de la relatividad general de Einstein permite características inusuales para los agujeros negros. Por ejemplo, la singularidad central podría formar un puente hacia otro universo. Esto es similar a un llamado agujero de gusano (una solución misteriosa de las ecuaciones de Einstein que no tiene horizonte de eventos). Puentes y agujeros de gusano pueden permitir viajar a otros universos o incluso viajes en el tiempo. Pero sin datos de observación y experimentales, esto es principalmente especulación. No sabemos si existen puentes o agujeros de gusano en el Universo, o incluso podrían haberse formado en principio. Por el contrario, se ha observado que existen agujeros negros y entendemos cómo se forman.

http://earthmysterynews.com/2016 … encontrará esto interesante

Dentro del horizonte de eventos de un agujero negro encontrarás … espéralo … el futuro. No podemos ver el futuro, por lo que solo podemos hacer predicciones especulativas sobre un entorno en el que las reglas no se aplican en el universo tal como lo conocemos. Por lo tanto, diría que no lo sabemos.

Por lo que entendí después de leer los libros de laicos, muchas de las explicaciones de Richard Muller y algunos programas de televisión, una explicación muy simplificada dice que una vez que cruzas el horizonte de eventos estarías en una característica infinitamente distante si miras fuera de horizonte de eventos, y un poco congelado en el tiempo de acuerdo con los observadores externos que miran el horizonte de eventos debido al desplazamiento hacia el rojo ligero y cosas que creo que entiendo, pero sé que simplemente no. Supongo que todo lo que tienes detrás después de cruzar el horizonte de eventos es el pasado. Y no puedes retroceder en el tiempo. Al menos estamos bastante seguros de que no podemos.

Pero tendría a alguien con el conocimiento adecuado y la experiencia matemática real en física para responder a esta pregunta extraordinariamente compleja de una manera que cualquiera la entienda.

Mi consejo es leer las respuestas de Richard a estas preguntas.

Respuesta corta: no sé. Los físicos no lo sé. (¡Todos somos Jon Snow aquí!)

Vamos por el agujero negro para entender. ¿Qué contiene un agujero negro?

Imagen 1: Una creación artística de un Agujero Negro, si se coloca entre la Vía Láctea y un observador distante.

Lo primero que vería un observador es un disco de acreción de materia como esta:

Imagen 2: Un agujero negro con disco de acreción en espiral.

Después del disco, está el Event Horizon, un supuesto “Punto de no retorno”. Aquí, incluso los fotones se doblan a voluntad de la gravedad, esencialmente haciendo que el Agujero Negro , Negro . Más allá de este punto, todo lo que tenemos es una conjetura sobre lo que hay dentro del Horizonte de Eventos. La teoría dice que hay un punto (por punto, en realidad, realmente, totalmente, quiero decir un punto. ¡Solo un punto! ¡Puede ser más pequeño que la punta de un pasador de pulgar!) Donde toda la masa del Agujero Negro, todo lo que comió, se supone que está concentrado. Este punto se llama Singularidad (¡sí, también hay otros seres ‘solteros’ en el Universo!).

¡También hay otras teorías! Algunos dicen que un agujero negro podría albergar un universo entero. Esto significa que el modelo de Universo (o Multiverso) se vuelve recursivo. Simplemente, sería un universo dentro de un agujero negro dentro de un universo dentro de un agujero negro dentro de un universo … ¡y así sucesivamente! Sé que suena confuso y loco, pero eso es lo que propone esta teoría

Imagen 3: ¿Podría Balck Holes ser una puerta a otro universo dentro de él?

Otra teoría dice que un Agujero negro puede emparejarse con un Agujero blanco en otro lugar (Leer: Agujero blanco – Wikipedia). Entrar en un agujero negro lo llevaría al otro extremo, en el agujero blanco, puede estar en un punto diferente en el espacio (y / o tiempo). El par se conoce en conjunto como Worm Hole.

Imagen 4: Un agujero de gusano puede permitirnos viajar en el tiempo en algún lugar distante.

Entonces surge la pregunta original: “Profesor, ¿todo esto es real o ha estado sucediendo dentro de mi cabeza?”. A eso diría: “Por supuesto que está sucediendo dentro de tu cabeza, Harry. ¡Pero no sé si es real! 😀;)! ”

Supongo que todos somos:

Pic 5: ¡No sabes nada, nieve astronómica!

¡Espero que esto ayude! ¡Salud!

Fuente de la imagen: Google