¿Cómo funcionan los agujeros negros? ¿Cómo se puede absorber la energía?

Se cree que los agujeros negros se forman a partir de algunas supernovas cuando la parte interna de las estrellas colapsa bajo la gravedad propia. En algún momento del colapso, que ocurre muy rápidamente, habrá suficiente masa dentro de un cierto volumen para que nada del material colapsante pueda salir nuevamente. Se forma una región límite llamada horizonte de eventos que separa el interior del agujero negro del resto del universo. Las cosas y la energía pueden aumentar la masa del agujero posterior si se cruzan con el horizonte de sucesos, pero nada, excepto la extremadamente débil Radiación de Hawking, puede salir.

La energía no es absorbida por un agujero negro. Los objetos pueden orbitar un agujero negro de la misma manera que orbitarían una estrella. La diferencia es que las cosas pueden acercarse mucho más al horizonte de eventos que a la superficie de la estrella original, ya que el colapso forma un objeto mucho más pequeño. Si algo así como un planeta se acercara mucho al horizonte de sucesos, las fuerzas de marea lo desgarrarían, ya que el campo gravitacional en la parte del planeta más cercana al agujero negro es mucho más fuerte que el del otro lado. Algunas partes del desgarrado planeta se dispersarían unas de otras, acercando un poco más el material al agujero negro.

A medida que partes del planeta anterior se acercan al agujero negro, se desgarrarán aún más, y a cierta distancia, incluso los átomos se desgarrarán en núcleos y electrones. Ese es el punto de no retorno para gran parte de este asunto, ya que los objetos con carga eléctrica irradian energía cuando se aceleran. Entonces, el agujero negro está acelerando esta materia cargada eléctricamente a su alrededor, y la materia está irradiando energía y gira en espiral hacia el agujero negro. Parte de la energía radiada también ingresa al agujero negro, y parte se irradia hacia afuera. La radiación externa puede ser muy intensa, y eso significa que no toda la energía equivalente de la masa en espiral hacia el interior realmente ingresa al agujero negro. ¡Alguien ha calculado que si una civilización muy avanzada pudiera controlar un agujero negro y su entorno, podría usar este proceso para convertir hasta el 40% de la masa en espiral hacia adentro en energía útil!

Los agujeros negros se crean como resultado de supernovas. Cuando las estrellas comienzan a quedarse sin combustible (Hidrógeno / Helio), la gravedad del núcleo comienza a arrastrar todas las cosas de las estrellas hacia adentro, mientras que la presión sigue empujando las cosas hacia afuera. De esta manera hay un tira y afloja. Cuando ocurre una supernova, la gravedad toma la delantera y hace que el núcleo izquierdo se colapse por su propio peso. Y llega a un punto donde tiene densidad infinita y volumen cero. Esto se conoce como singularidad. El agujero comienza a absorber todo hacia adentro, incluso la luz, por eso se llama un ‘agujero negro’.

Los agujeros negros se forman cuando las estrellas supermasivas explotan en supernovas o hipernovas. Los núcleos de tales estrellas que tienen fuerzas gravitacionales masivas para mantener unidos los gases de la estrella luego colapsan sobre sí mismos debido a la inmensa gravedad y siguen colapsando hasta que se forma una singularidad de densidad infinita. Esta singularidad contiene toda la masa del núcleo de la estrella y tiene una gravedad sin igual por ninguna otra masa en la naturaleza. Cada agujero negro tiene un límite definido a su alrededor llamado horizonte de eventos. Incluso la luz no puede escapar de la gravedad del agujero negro una vez que cruza este límite. La energía en forma de luz puede ser absorbida por los agujeros negros ya que la gravedad no tiene excepciones para ningún tipo de información física.

Un agujero negro es una región del espacio en la que no hay camino a través del espacio-tiempo que salga del agujero negro. Esta región es causada por una masa tan densa que toda la masa está dentro del radio de Schwarzchild de esa masa. Un agujero negro gravita como cualquier otro cuerpo masivo fuera del horizonte de eventos; no ‘chupa’ cosas en más de lo que lo hace una estrella de la misma masa.

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