¿Cómo se forman los agujeros negros?

“La muerte de una estrella da paso al nacimiento de un agujero negro “.

El primer tipo de agujero negro es un agujero negro de masa estelar cuya masa puede ser de 10 a 20 veces la masa de nuestro Sol. Estos se forman cuando mueren estrellas muy masivas. Este evento se llama supernova y las supernovas se encuentran entre los eventos más brillantes que tienen lugar en nuestro universo.

Cuando una estrella agota su combustible, que es principalmente hidrógeno, comienza a fabricar elementos más pesados ​​fusionando los elementos más ligeros. Cuando se produce hierro en su núcleo, no es capaz de sostener su núcleo contra la gravedad que actúa hacia su centro, es decir, la presión creada debido a la fusión nuclear cae significativamente. Y como no hay nada que equilibre la fuerza gravitacional, el núcleo se derrumba, Gravity gana, la estrella muere y esto resulta en la expulsión de materia y energía . Toda la masa del núcleo de esa estrella se colapsa en un punto de densidad infinita (y tiene un volumen cero) llamado singularidad . La estrella ahora se ha convertido en un agujero negro de masa estelar. Tiene un límite llamado horizonte de eventos.

(Representación artística de un agujero negro de masa estelar)

El segundo tipo de agujero negro es un agujero negro supermasivo que se encuentra en los centros galácticos. Su masa es millones de veces la de nuestro Sol. El agujero trasero supermasivo en el centro de nuestra galaxia es de 4 millones de masas solares. Estos se crean al mismo tiempo que su galaxia respectiva. Y su masa depende del tamaño de su galaxia y su masa también.

(La imagen de arriba muestra la imagen de rayos X de la región alrededor del agujero negro que reside en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Debido a la alta población estelar, la ubicación parece muy brillante).

Es posible que desee ver esto: El nacimiento de un agujero negro

Espero que esto ayude.

Fuentes de imagen: Datos del espacio exterior – Mapas de estrellas de la constelación – Imágenes del espacio

😉

Bueno, a esa pregunta, hay múltiples teorías. El más comúnmente aceptado de los cuales va un poco así.

Cuando una estrella llega al final de su vida (estrellas colosales, aproximadamente 3 o más veces más grandes que nuestro propio sol), y está al borde de la supernova, ya que se gasta toda su energía y combustible nuclear, deja de producir calor y por lo tanto, ya no puede producir la energía necesaria para alimentar a la estrella, evitando así que la estrella tenga el equilibrio necesario para soportar el propio dibujo gravitacional de las estrellas contra las increíbles intensas presiones que se generan en el interior. Debido a eso, su estabilidad se agrieta bajo la fuerza de su propia gravedad.

El radio de las estrellas se reduce significativamente, a un tamaño crítico, a lo que se conoce como ‘El radio de Schwarzchild’ (el término lleva el nombre del matemático Karl Schwarzschild, quien desarrolló por primera vez la fórmula: Rs = 2 GM / c2. M es la masa del cuerpo, G es la constante universal de la gravitación y c es la velocidad de la luz. Puede usar esta fórmula para calcular el radio de Schwarzschild de cualquier objeto).

En este estado, la estrella comienza a devorar todo lo que se atreve a acercarse, incluida la luz y el electromagnetismo. La gravedad sigue su curso, y la estrella se derrumba, implosionando. Las capas externas de la estrella explotan en el espacio, posiblemente incluso caen en el agujero negro ya denso que se ha formado, que es cómo se obtiene lo que se llama un agujero negro de masa estelar (hay agujeros negros supermasivos y estelares, supermasivos son millones y millones) de veces la masa de nuestro sol, mientras que las estelares son un par de veces la masa, la más grande conocida es 15.7 veces la masa de nuestro sol), ahora, explorando las diversas reacciones de lo que le sucede a una estrella …

Básicamente, lo que sucede es que las reacciones de fusión nuclear tienen lugar en el núcleo de la estrella, lo que provoca una presión externa aguda, pero esa presión se equilibra de manera óptima por la intensa atracción de la gravedad por la masa de la estrella. Pero cuando una estrella está agonizando, las reacciones de fusión que combinan hidrógeno en helio (como en el Sol) se detienen y se produce un nuevo tipo de reacción nuclear que convierte el helio en carbono .
Esto es seguido por el carbono que se convierte en oxígeno y oxígeno en silicio y luego en hierro .
Ese es el punto donde se detiene la fusión nuclear y las capas externas de todos los elementos producidos (hidrógeno, helio, carbono y silicio) siguen ardiendo alrededor del núcleo central de hierro.
El núcleo de hierro gigantesco se acumula y finalmente explota, lo que se llama una explosión de supernova.
Después de eso, hay un par de resultados que pueden tener lugar.

1. Una estrella con una masa 1,4 veces mayor que la de nuestro sol, después de una explosión de supernova, simplemente se comprimirá más en una masa de neutrones muy densos (¡Tan denso que 100 millones de toneladas de ellos equivaldrían a una cucharadita!) y convertirse en una estrella de neutrones masiva sostenida por la degeneración de neutrones.
2. Pero si los neutrones que se degeneran no pueden evitar el colapso de la estrella debido a las fuerzas gravitacionales que acechan en su interior, se contrae y comprime en un vacío infinito de oscuridad o, en otras palabras, un agujero negro de masa estelar.
Ahora los agujeros negros supermasivos son una categoría por sí solos. Están presentes en los centros de la mayoría de las galaxias, incluida nuestra propia Vía Láctea. Si tomaras miles de millones de soles y los unieras, sabrías la masa de un agujero negro supermasivo. ¿El título supermasivo tiene sentido? 😛

Realmente no hay muchos astrónomos que estén demasiado seguros de cómo se forman los agujeros negros de esta magnitud, el físico Stephen Hawking tiene una teoría de que cuando se produjo el Big Bang, se formaron billones de pequeños agujeros negros, agujeros negros primordiales, junto con el universo, pero es solo una teoría en este punto.
Obtengo la mayor parte de mi conocimiento de astrofísica del libro de Stephen Hawking ‘Una breve historia del tiempo’, varios libros de astronomía, el canal de Ciencias y un par de artículos aleatorios en la web. Espero tener mi propio patio trasero en la cima de la colina con un buen telescopio en el futuro 🙂
Espero haber sido de ayuda! Si todavía tiene sed de más conocimiento sobre el agujero negro, hay podcasts en Internet que deberían ser suficientes. Un buen ejemplo de uno es … http://www.astronomycast.com/ast …
Por el bien de la raza, sigue cuestionando el Universo =)