Agujero negro usado como mirilla

Núcleo galáctico activo

El agujero negro central de la Vía Láctea podría estirar la luz para revelar dimensiones extra.

El estiramiento de la luz estelar cerca del agujero negro central de la Vía Láctea podría proporcionar una nueva ventana a las dimensiones extra.

Los agujeros negros han sido antes propuestos como potenciales mirillas extradimensionales. La gravedad es sorprendentemente débil a escalas macroscópicas, especialmente comparada con otras fuerzas fundamentales, y algunos físicos creen que la gravedad podría estar filtrándose desde el mundo tridimensional que habitan los humanos a las dimensiones extra no observadas. Las observaciones de los agujeros engros podrían ayudar (SN: 9/26/09, p. 22): Los agujeros negros menguantes podrían estar evaporándose en otras dimensiones, y cualquier diminuto agujero negro que pudiera producirse en el Gran Colisionador de Hadrones sería el resultado de una gravedad extra-fuerte a escalas de longitud micrométricas, lo que significaría que la relativa debilidad de la gravedad puede ser achacada a las dimensiones extra.

Esas pruebas dependen de agujeros negros cuya masa varía de muchas veces la masa del Sol a muchas veces menos la del núcleo atómico. Pero una nueva técnica propuesta el 14 de febrero en la reunion de la Sociedad Física Americana en Washington haría uso del objeto más masivo de la Vía Láctea: el agujero negro supermasivo del centro galáctico.

Con un peso de unas 4 millones de masas solares, ese agujero negro ejerce un tirón gravitatorio lo bastante grande para curvar la luz de las estrellas que orbitan cerca del mismo para que los observadores de la Tierra vean un fenómeno conocido como lente gravitatoria.

“Un potencial gravitatorio… hace varias cosas en la luz”, dice el estudiante graduado Amitai Bin-Nun de la Universidad de Pennsylvania. “Puede dividir la luz en múltiples imágenes, puede distorsionar dichas imágenes, y, lo más importante, esas imágenes pueden ser más o menos brillantes que la luz procedente de la fuente original”.

Bin-Nun eligió una estrella concreta cuya órbita la lleva lo bastante cerca del agujero negro supermasivo para distorsionar su luz. Llevó a cabo simulaciones de cómo cambiaría su brillo a lo largo de los próximos 10 años, suponiendo dos formas distintas de espacio-tiempo alrededor del agujero negro: una predicha por un universo de 4 dimensiones (tres espaciales y una temporal), y una que incluye los efectos de una quinta dimensión.

“Ésta es una prueba de qué aspecto tiene la gravedad alrededor de un agujero negro”, comenta.

Las simulaciones demostraron que en el pico de brillo de la estrella, que se alcanzará en 2018, la estrella será un 1,5 porciento más brillante si el universo tiene cuatro dimensiones en lugar de cinco.

Desafortunadamente, en cualquier caso la estrella sería demasiado tenue para ser observada por la mayor parte de los telescopios terrestres. “Esto es un reto observacional”, dice Bin-Nun, lo que puede quedarse algo corto. “Pero aún así es un resultado estadística y científicamente significativo”. Señala que un telescopio conocido como MICADO que está propusto para entrar en servicio la próxima década, debería ser capaz de detectar la estrella, y otras estrellas que no han sido descubiertas podrían ser mejores candidatas.

Si se observa tal diferencia de brillo, sería “increíblemente importante”, comenta Tom Murphy de la Universidad de California en San Diego. “Llega hasta la misma naturaleza del espacio y el tiempo”, Pero es escéptico sobre que tales observaciones sean posibles. “No es una prueba útil si no puede realizarse”, dice.


Autor: Lisa Grossman
Fecha Original: 15 de febrero de 2010
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Comments (26)

  1. Goooooooor

    Wow! Espectacular. Haber si es posible realizarlo.

  2. Bueno, todos los intentos por saber acerca de los extraños objetos que llemamos agujeros negros, sean bienvenidos. Creo que, dentro de esos densoscuerpos astronómicos hay micha información de la que nos gustaria disponer y, lo que aquí se propone, es sólo un matiz más de los mundos complejos que alrededor de los agujeros negros pululan.

    La Gravedad de Newton y Einsten, aún no está bien comprendida y quedan muchos velos que descorrer y muchos detalles que son ignorados por los físicos. Aunque se sabe que es la más débil de las fuerzas de la Naturaleza, la fuerzxa gravitatoria (al menos a mi no me cabe la menor duda) es seguramente una de las fuerzas más importantes que actúan sobre todas las partículas elementales que, de una u otra manera, están formando cuerpos que, llamamos nebulosas, estrellas, galaxias, mundos, etc. están supeditados a esta fuerza que es, en definitiva, la que tiene cohexionado al UNiverso entero.

    Se puede calcular con bastante facilidad cuando la fuerza gravitatoria llegará a superar a todas las demás, que es precisamente donde terminará nuestra ignorancia. Ya se ha dicho muchas veces dónde está esa frontera: donde las masas y las energías superan 10 con exp. 19 veces la masa del protón, y esto implica que estamos mirando a estructuras con un tamaño de unos 10 -33 centímetros.

    Esta masa la conocemos con el nombre de la masa de Planck ( 10 exp. 8 kg) y la distancia correspondiente la llamamos distancia de Planck. La masa de Planck expresada en gramos es de 22 microgramos, que es la masa de un grano muy pequeño de azúcar.

    Es curioso (aunque sea salirme del tema) como la masa de Planck está referida a una ennergía de 10 exp. 10 GeV que sería, la energía necesaria en un acelerador de partículas para sondear a las cuerdas vibrantes de E. Witten. Claro que, soñar con alcanzar esas energías, de momento, está fuera de nuestro alcance.

    De todas las maneras, en el artículos de arriba nos hablan de un experimento, de sus posiblkes consecuencias, de lo bueno que sería saber…pero, de la imposibilidad de hacerlo…de momento.

    Pero, sigamos especulando que, la respuesta llegará.

  3. [...] Proponen usar un agujero negro como “mirilla” a otras dimensiones http://www.cienciakanija.com/2010/02/16/agujero-negro-usado-como-mi…  por jm22381 hace 3 segundos [...]

  4. Jurl

    Por qué será que estas cosas siempre van a tardar mucho tiempo en poder comprobarse (o refutarse, diría yo) xD

  5. esa estrella seria observada por el telescopio jamesweb. que sera lanzado en 2014. pienso que si hay buenas opciones para hacer el esperimento. : )

  6. errata: son 4 millones de masas solares, no 4000 millones

  7. Angel

    Este fenómeno a observar demostraría que un efecto de curvatura espaciotemporal extrema sería observado desde la lejanía con una reorientación de sus acontecimientos hacia un plano perpendicular al gradiente del campo gravitatorio.

    Esto parecería confrontar con la observación del efecto marea, pero no solo no lo es, sino que es el efecto marea observado, no desde una orientación tangente al gradiente del campo que lo produce, si no observado desde la lejanía al campo y en la dirección de dicho gradiente. Y, por supuesto, para una curvatura extrema.

    Una manera de imaginarnos esto sería imaginarnos cada punto del espacio como una esfera llena de infinitos radios en todas sus infinitas direcciones en sus dos sentidos (infinitas orientaciones).
    Observamos estas infinitas esferas desde el lado opuesto al foco de gravedad y desde la suficiente lejanía como para que los efectos de dicho foco gravitatorio sean inapreciables. Lo que observaríamos es como desde el radio orientado hacia nosotros y que veríamos como un punto, se abrirían todos los radios de manera continua, como conos cada vez mas abiertos hasta formar un círculo en el plano perpendicular al gradiente, siendo la curvatura extrema capaz de girarlos cuasi 90º.
    Y siéndonos imposible observar los radios que se pliegan en el otro hemisferio hacia el radio de la dirección y sentido del gradiente (siempre en el caso de extrema curvatura espaciotemporal).

    El que esto ocurra en todos los puntos del espacio nos lleva a una dinámica en geometría compleja en la que la resultante geométrica real desde nuestra observación evoluciona hacia un espacio bidimensional.

    Pero lo más sorprendente de esto sería que desde un observador local (desde la zona a observar), éste, como su entorno, estarían en caída libre en un espacio en el que los infinitos radios imaginados en la esfera de cada uno de sus infinitos puntos no sufrirían una continua reorientación desde su Sistema Referencial solidario a su estado, existiendo todo un espacio abierto en sentido al foco de gravedad y estando plegados todos los acontecimientos lejanos en sentido contrario en un fondo de densidad de acontecimiento cuasiinfinita.
    (Espero haberme expresado lo suficientemente bien sin la ayuda de gráficos)

    Yo interpreto que esto demostraría que no se pierde la información en un agujero negro.

    Saludos.

  8. victor de medio oriente

    amichai ben-nun es un nombre hebreo que significa: “amichai, hijo de nun”. casi seguro que es un israelita o judio, me parece importante que se sepa.

    • Los judios tienen una admirable habilidad para estudiar y desarrollar carreras en todas las ramas de la ciencia. Muchos científicos (incluidos varios de los físicos más grandes de la historia) eran judios por lo que no tiene nada de extraordinario que un estudiante judio haga una importante aportación en un tema científico.

      • Jurl

        Pues tendrán la misma que cualquier ser humano que reciba la educación adecuada y disponga de los medios necesarios, ¿no? xD. Aparte de los padrinos que se puedan tener, que en estas cosas es lo que más pesa… No está nada bien mezclar israelita (ciudadano del estado de Israel, que puede ser y muchísimos son de lengua árabe y etnia palestina, por no decir rusos recién emigrados que no tienen ni papa de hebreo), judío (que profesa la religión judía y que puede no tener absolutamente nada que ver ni con Israel ni con el sionismo) y sionista (que milita en determinada ideología política, que puede ser y suelen ser perfectamente ateos). Dicho lo cual, decir esas chorradas de los judíos viene a ser como decir que l@s homosexuales tienen una especial sensibilidad artística, l@s gitan@s otra especial para el toreo, los afroamericanos para el baloncesto y suma y sigue…

        Y si haces un censo real, no manipulado, del número de judíos que contribuyeron a la física verás que ni es tan espectacular (a fin de cuentas Newton es más famoso que Leibniz por haber descubierto lo mismo, pero claro, Newton tenía todo el aparato de un estado detrás) ni tan desproporcionado a su porcentaje de población ni a su extracción social económica. Lo que pasa es que antes del festival nazi, en bastantes países europeos el porcentaje de judíos era del 25% e incluso más.

        • Vamos a ver Jurl si de verdad crees que no existe una predisposición genética para realizar ciertas tareas aparte de la educación y los medios disponibles es que no tienes ni idea de lo que estas hablando (que es lo que yo pienso). Tu dices: “Pues tendrán la misma que cualquier ser humano que reciba la educación adecuada y disponga de los medios necesarios, ¿no? xD. ” Por supuesto que no, con eso no basta, tu puedes dar todos los estudios y medios que quieras a una persona que no esta interesada en la ciencia y no conseguirá nada y es claro que en ese interés por la ciencia por ejemplo hay un factor genético. ¿Por que creés por ejemplo que el talento musical de muchos genios a pasado a sus hijos? ¿Por que crees que muchas habilidades ya sean matemáticas, sociales, etc son heredadas por los hijos? ¿Por obra y gracia divina? Es que estoy hablando de cosas basicas.
          ¿Que los homosexuales tienen una especial sensibilidad artistica?
          Por supuesto, yo no se en que mundo has nacido tu. Y sobre el tema de científicos judios la lista es apabullante, casi escandalosa ¿Casualidad? Yo creo que no.

          • Jurl

            ¿Tú eres consciente de cómo te estás autodefiniendo? xDDDD

            Creo que el que no está muy ducho sobre genes eres tú, que estás con un discurso bastante trasnochado y todavía reverente del debate (ficticio) medio vs. genes. Lo del gen tiene bastante de estafa, como todo, en los años 90 la academia francesa intentó consensuar una definición de gen interdisciplinar y no hubo forma de poner de acuerdo a nadie más allá de la codificación de la proteína. Y hasta hoy (con perdón de Sir Richard Dawkins xD). Aparte del hecho que no sabemos más que la punta del iceberg e ignoramos todo (es sorprendente la osadía de tanta gente cuando casi cada pocos años se descubre otra estructura de plegado del ADN, y sigue y sigue..),, as usual, te recomiendo que te zambullas en los maravillosos libros de Stephen Jay Gould, sobre todo los que hablan de la “justificación genética” del racismo (a mí no me parecen temas de coña). Por cierto, sabes que en la Antigua Grecia todos eran homosexuales, no por sensibilidad artística, sino como estrategia evolutiva de control de natalidad (nada de sensibilidad artística), y si los afroamericanos son buenos en baloncesto es por pura presión evolutiva: porque no les dejan ser buenos en ninguna otra cosa.

            Taxonómicamente hablando, nunca han existido razas humanas, y es científicamente analfabeto hablar de la raza humana (la *especie* humana).

            • No puedo creer la cantidad de estupideces que estoy leyendo.
              ¿Pero tu de donde has salido? Tu dices: “Lo del gen tiene bastante de estafa, como todo, en los años 90″ Ya solo esta frase es para enmarcarla como una de las más estúpidas que se pueden leer en un foro de ciencia creo que sobran los comentarios. Tu dices: “Por cierto, sabes que en la Antigua Grecia todos eran homosexuales, no por sensibilidad artística, sino como estrategia evolutiva de control de natalidad” ¿Que en la antigua Grecia todos eran homosexualesss?¿?¿¿ ¿Pero de donde has sacado semejante estupidez??? ¿Por presión evolutiva de control de la natalidad? ¿Para conseguir el que?
              ¿La extinción de la especie humana? ¿Tu sabes que el principal objetivo de la evolución es asegurar la descendencia y el traspaso del material genético generación tras generación?
              Increible, no se como se pueden saltar tantas ridiculeces juntas y quedarse tan ancho.

              • Jurl

                Me encanta recibir un chorro de insultos como respuesta a lo que digo: es la demostración palpable y evidente, y aquí queda escrita, de los contraargumentos que tienes para lo que yo digo. Vamos a ver, ¿por qué no te tomas la molestia de comprobar si lo que yo digo son disparates? Porque a mi juicio, el que ha puesto aquí una apología del racismo eres tú. La extensión de la homosexualidad en la Antigua Grecia es vox populi, vamos, ya sale hasta en la Noria. ¿Para conseguir el qué? Pues para conseguir amigo que nazca gente suficiente para reponer los que desaparecen, no para que haya una explosión demográfica descontrolada que luego la naturaleza te la corrige con hambrunas, epidemias, guerras o matanzas. ¿Te parece una buena razón?

                Eso que dices sobre la evolución lo dices tú. Hay gente que opina completamente distinto, y entre los que con calzador se podrían poner como opiniones similares a las tuyas, lo son con unos matices que no veo yo muy compatibles. Si tal, me citas donde está demostrado lo que dices. Porque la perspectiva de la evolución que representa Dawkins no encaja con la de Gould ni la de éstos con la de Margulis, y los dos últimos contigo, y el primero con bastante calzador (para que me entiendas: como el gen de la hemoglobina ya viaja en bastantes envases diferentes, puede que incluso le convenga la extinción de la especie humana, por ejemplo, por ejemplo).

                Eso, gracias por los insultos :D

                • Pero si es que te insultas tu solo amigo. Vamos a ver:
                  o sea que los homosexuales nacen debido a una estrategia evolutiva para controlar la natalidad y por eso en la antigua Grecia donde la población era inmensamente inferior a la actual todos eran homosexuales por cierto: ¿Como sabía la “evolución” los recursos disponibles? ¿Como sabía la tasa de mortandad o de natalidad? ¿Por que ahora que la superpoblación y escasez de recursos son más evidentes que nunca no somos todos homosexuales?
                  ¿Como hace luego la evolución para convertir otra vez a los homosexuales en heterosexuales?
                  Luego encima dices que hago apología del racismo por que he dicho que hay una predisposición genética para realizar ciertas tareas, o sea, que la genética como ciencia es racista. Impresionante…

                  • Francisco Ruiz

                    curioso como una charla sobre “agujeros negros” deriva en homosexualidad… tomen este párrafo como broma :-)

                    ahora relajense, tomense unos minutos… pienso, después de haberlos leido, que ninguno de uds. dos está realmente entendiendo lo que trata de decir el otro, cada uno le da énfasis a unas pocas palabras de lo que dijo el otro y no a la idea en su conjunto, luego las respuestas se vuelven cada vez mas difusas.

                    otra cosa que no están tomando en cuenta es que muchas veces, los comentarios que expresa una persona no se pueden entender completamente sin conocer conocer un poco mas sobre forma de pensar de la persona que comenta.

                    ¿confuso lo que escribo? creo que sí… todo esto se resume a decirles que los he leido a los dos y se que siempre tienen algo interesante que opinar pero a veces por ejemplificar demasiado son malinterpretados… ambos.

                    FRV

                  • Jurl

                    Mira, es imposible discutir con alguien que está tergiversando lo que yo digo. Yo no he dicho que la gente “nazca”, eso lo estás diciendo tú todo el rato, y yo te estoy replicando que eso no es así. ¿Cómo vamos siquiera a entendernos? xDD

                    Has dicho que los judíos, que ni siquiera son una etnia, porque son una religión, y todos los que militan en una ideología llegan a ella por mecanismos culturales y nunca biológicos, deben tener una predisposición. Ahí arriba. Escrito. Y ahora dices que la gente “nace”, poniéndolo en mi boca (y sí, nacer nace, evidentemente, xD, pero ya que te preocupa tanto el tema de la homosexualidad te diré que están documentados casos de gemelos univitelinos, que son los únicos clones que existen realmente, puesto que comparten todos los genes incluyendo los mitocondriales, donde uno de los hermanos es bujarra y el otro no, y otras diferentes mucho más relevantes que la inclinación sexual).

                    Te recomiendo que leas a Jay Gould, en serio. Por ejemplo, “La falsa medida del hombre”, “La sonrisa del flamenco”, “La vida maravillosa”. Suelen estar en cualquier biblioteca.

                    • Vaya, menuda discusión más absurda, ¿no?

                      Se podría haber zanjado desde un principio si planck hubiese reconocido la diferencia entre judío y habitante de Oriente medio, porque genéticamente sirios, libaneses, palestinos, israelíes y demás son idénticos. Y a día de hoy no he visto a muchos palestinos enunciando leyes físicas, la verdad.

                    • Gabriel

                      Una simple anotación a dicha discusión.

                      Como judío ateo*, entiendo que el comentario de plank viene a plantear que en el campo de la física al igual que muchos otros (química, literatura, etc..) los judíos debido a su insistencia en el estudio y el énfasis de valores como el esfuerzo (ser una minoría perseguida-discriminada puede que sea uno de los elementos que potencia esto).

                      Pero olvidaros de la genética, eso no se sostiene por ningún lado. Hay judíos negros (de etiopia), caucásicos, latinos e incluso orientales (hay pequeñas comunidades judías chinas desde hace siglos).

                      *a lo de judío ateo; entiéndase que culturalmente comparto una identidad e historia, pero no promulgo con la religión.

  9. Sagutxo

    Ángel: en la última parte de tu comentario quieres decir que el observador local en la zona cercana al AN observaría un espacio poco denso hacia el punto de gravedad, mientras que hacia el exterior su perspectiva se contraería, dando la sensación de un espacio saturado de objetos (mirilla), ¿no?.

    ¿Esto no sería parecido al hipotético “efecto tunel” de un cuerpo en movimiento a una velocidad cercana a c, donde todo su entorno aparece distorsionado, además de tener corrido el espectro al azul (avance) y rojo (retroceso)?

    SalU2

    • Angel

      Si, pero no sé si ese efecto se entiende suficientemente bien. Piensa que los acontecimientos lejanos que observa en sentido contrario a su caída, el cuerpo que cae al agujero negro, los observa concentrándose estos hacia un punto correspondiente a la dirección del gradiente de curvatura en esa lejanía, que en una observación prolongada daría un seguimiento de observación de cuerpos lejanos desplazándose hacia ese punto; pero con un aumento continuo de desplazamiento al rojo, ya que a la vez de concentrarse estos cuerpos o acontecimientos hacia ese punto, también se alejarían a velocidades relativistas en continua aceleración.

      Hacia el sentido de caída del cuerpo, éste experimentaría el efecto túnel típico. Por lo que no observaría ningún agujero negro, si no un espacio abierto de orientaciones distintas para la inmensidad de acontecimientos y cuerpos del AN a observar en un espacio sin límite en profundidad lo que nosotros desde nuestra observación en la lejanía es un límite finito (puntual) en el espacio, una singularidad.

      Ojo, todo esto sería mucho más complicado además al contar con la vertiginosa velocidad tangencial de la materia que gira en torno a estos monstruos gravitatorios. Lo que desde la lejanía se observa como una concentración de la materia del disco de acrección en el límite de sucesos del agujero negro, pareciendo que todas las partículas acaban tomando la misma dirección en su velocidad tangencial; desde cada una de esas partículas en su Sistema Referencial asociado se siguen respetando sus diferentes orientaciones o direcciones en sus interacciones.

      Es lo que tiene una curvatura espaciotemporal extrema. Debemos aparcar a un lado nuestra intuición.

      Saludos.

  10. Agujero negro usado como Mirilla…

    El agujero negro central de la Vía Láctea podría estirar la luz para revelar dimensiones extra. El estiramiento de la luz estelar cerca del agujero negro central de la Vía Láctea podría proporcionar una nueva ventana a las dimensiones extra. Los agujer…

  11. Agujero negro usado como mirilla…

    El agujero negro central de la Vía Láctea podría estirar la luz para revelar dimensiones extra. El estiramiento de la luz estelar cerca del agujero negro central de la Vía Láctea podría proporcionar una nueva ventana a las dimensiones extra….

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