En primer lugar les diré a todos que lean la respuesta al FIN. Para entenderlo muy bien, ya que había dado esta respuesta con respecto a los MATEMÁTICOS y FÍSICOS.
Básicamente, hay dos líneas de evidencia para apoyar la existencia de agujeros negros. El primero es observacional. Para agujeros negros pequeños (masa estelar), la mejor evidencia es a través de micro-quásares , también conocidos como binarios de rayos X. Estos objetos emiten rayos X fuertes desde una región del tamaño de la Tierra en el espacio. Dado que estos objetos son parte de un sistema binario con otra estrella, podemos determinar su masa por la forma en que las dos estrellas orbitan entre sí. Lo que encontramos es que estos objetos densos tienen masas que van de 1 a 10 veces la masa de nuestro Sol.
- ¿Cuál es la historia del agujero negro?
- ¿Es un agujero negro tridimensional, bidimensional o multidimensional?
- ¿Qué sucede cuando el chorro de un agujero negro choca con una galaxia?
- ¿Por qué la estrella de neutrones no colapsa en un Agujero Negro incluso si su masa está por encima del límite de Chandrashekhar?
- ¿Cómo es el agujero negro más grande más grande que la estrella más grande conocida (UY Scuti)?
Se espera que los agujeros negros de masa estelar emitan rayos X fuertes cuando el material cerca del agujero negro se sobrecalienta debido a toda la compresión gravitacional. Entonces esto es exactamente lo que esperamos de un agujero negro. El problema es que las estrellas de neutrones también pueden emitir rayos X fuertes porque también tienen fuertes campos gravitacionales y magnéticos. Pero resulta que las estrellas de neutrones, como nuestro Sol, sufren un efecto conocido como rotación diferencial. En lugar de girar como un objeto sólido, la región del ecuador de una estrella de neutrones realiza una rotación completa en menos tiempo que sus regiones polares. Como resultado, sus campos magnéticos se retuercen hasta que vuelven a alinearse. Para el Sol, la rotación diferencial conduce a cosas como manchas solares y erupciones solares. Un efecto similar ocurre para las estrellas de neutrones. Como resultado, se sabe que algunos binarios de rayos X tienen rotación diferencial y, por lo tanto, hay estrellas de neutrones. Otros binarios de rayos X no se someten a rotación diferencial, por lo que se los conoce como candidatos a agujeros negros (BHC).
Tenemos evidencia observacional similar para agujeros negros supermasivos. Por ejemplo, sabemos que los cuásares pueden emitir más luz que 250 mil millones de estrellas desde una región de no más de un año luz de diámetro . Cuando observamos los movimientos de las estrellas cerca de los centros de las galaxias, revelan la presencia de una masa densa del orden de millones o miles de millones de masas solares . En algunos casos, incluso podemos determinar la masa de estos objetos centrales con gran precisión . Pero algunas de las pruebas más sólidas provienen de nuestra propia galaxia. Con los telescopios modernos podemos obtener imágenes de estrellas en el centro de nuestra galaxia. A lo largo de los años, hemos visto estas estrellas mientras orbitan claramente una gran masa densa . Sabemos que este objeto tiene una masa de 4,1 millones de masas solares, y que toda esta masa no puede ser más grande que nuestro sistema solar (alrededor de 100 unidades astronómicas para ser precisos).
La otra línea de evidencia es teórica, específicamente la teoría de la relatividad general . La teoría de la gravedad de Einstein hace predicciones muy claras sobre los movimientos de los planetas , cómo la luz se ve afectada por la gravedad , el desplazamiento al rojo gravitacional , el tiempo del GPS e incluso la torsión del espacio y el tiempo . Cada prueba experimental que hemos probado hasta ahora, la relatividad general ha pasado.
La relatividad general también hace varias predicciones sobre los agujeros negros. Una es que, dada una masa suficiente, un objeto colapsará en un agujero negro. Esto es cierto sin importar de qué esté hecha la masa, ya que cualquier energía o fuerza que intente prevenir el colapso en realidad comienza a ayudar a la gravedad más de lo que se opone. Como hemos visto en una publicación anterior , ese límite superior es de alrededor de 2.5 a 3 masas solares. Curiosamente, de todos los binarios de rayos X que hemos observado, la rotación diferencial solo se ha observado en menos de 2 masas solares. El candidato de agujero negro más pequeño (con tal rotación diferencial) tiene una masa de aproximadamente 3 masas solares
El físico afirma haber demostrado matemáticamente que los agujeros negros no existen:
Ha habido una gran cantidad de estudio y debate en torno a los misterios de los agujeros negros. Laura Mersini-Houghton, de la Universidad de Carolina del Norte, cree que la razón por la que hay tanta incertidumbre es porque los agujeros negros no existen. Su artículo ha sido enviado a ArXiv , pero no ha sido sometido a revisión por pares. A principios de este año, publicó un artículo con soluciones aproximadas en la revista Physics Letters B.
Los astrofísicos han estado estudiando los agujeros negros durante décadas. Se cree ampliamente que cuando una estrella 20 veces más masiva que nuestro Sol o más grande muere y se derrumba, puede condensarse en un área increíblemente pequeña conocida como la singularidad que es extremadamente densa. Está rodeado por un horizonte de eventos, que es una región donde la fuerza gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Es esencialmente el “punto de no retorno”.
Stephen Hawking teorizó por primera vez en 1974 que debido a los efectos cuánticos en el horizonte de eventos, libera radiación ahora conocida como radiación de Hawking. Con el tiempo, eliminar esta radiación puede eliminar la masa, en un proceso conocido como evaporación. Sin embargo, Mersini-Houghton afirma que tanta radiación se desprende de la estrella cuando colapsa, simplemente no es posible que forme un agujero negro.
Mersini-Houghton afirma que ha reconciliado clara y efectivamente la Teoría de la Relatividad de Einstein con la mecánica cuántica. Aunque los dos nunca han estado necesariamente en desacuerdo a gran escala, los físicos no han podido fusionarlos de manera coherente. En términos de relatividad, se puede predecir la formación del agujero negro. Sin embargo, en la mecánica cuántica, el principio de incertidumbre realmente no permite saber exactamente dónde se encuentra algo. Es posible acercarse bastante, pero no exactamente. Esta es solo una de las muchas formas en que la teoría cuántica y la teoría de campo clásica de Einstein no se alinean cuando se trata de agujeros negros.
“Los físicos han tratado de fusionar estas dos teorías, la teoría de la gravedad y la mecánica cuántica de Einstein, durante décadas, pero este escenario une estas dos teorías, en armonía”, declaró Mersini-Houghton en un comunicado de prensa . “Y eso es un gran problema”.
Sin embargo, no todos están de acuerdo con las conclusiones de Mersini-Houghton. William Unruh, físico teórico de la Universidad de Columbia Británica, señaló algunos defectos fatales en el argumento del artículo.
“El [artículo] no tiene sentido”, dijo Unruh en un correo electrónico a IFLS. “Los intentos como este para demostrar que los agujeros negros nunca se forman tienen una historia muy larga, y esto es solo lo último. Todos malinterpretan la radiación de Hawking y suponen que la materia se comporta de manera completamente inverosímil ”.
Según Unruh, los agujeros negros no emiten suficiente radiación de Hawking para reducir la masa del agujero negro hasta donde Mersini-Houghton afirma de manera oportuna. En cambio, “tomaría 10 ^ 53 (1 seguido de 53 ceros) veces la edad del universo para evaporarse”, explica.
“El comportamiento estándar de esas personas [que no entienden la radiación de Hawking] es proyectar esa energía saliente cada vez más cerca del horizonte del agujero negro, donde su densidad de energía aumenta y aumenta”, continuó. “Desafortunadamente, los cálculos explícitos de la densidad de energía cerca del horizonte muestran que es realmente muy pequeña en lugar de ser grande. Esos cálculos ya se realizaron en la década de 1970. Llamar mala especulación “ha sido probado matemáticamente” es, digamos, y una exageración “.