Midiendo la ‘puerta de salida’ del universo

Artículo publicado por Jennifer Chu el 27 de septiembre de 2012 en MIT News

Por primera vez, un equipo internacional ha medido el radio de un agujero negro.

El punto de no retorno: en astronomía, se conoce como agujero negro – una región del espacio donde el tirón de la gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Agujeros negros con una masa miles de millones de veces superior a la de nuestro Sol pueden situarse en el corazón de la mayor parte de galaxias. Dichos agujeros negros supermasivos son tan potentes que la actividad en sus límites puede extenderse a través de sus galaxias anfitrionas.

Ahora, un equipo internacional liderado por investigadores del Observatorio Haystack del MIT ha medido por primera vez el radio de un agujero negro en el centro de una galaxia lejana – la distancia más cercana a la que puede aproximarse la materia antes de quedar irremediablemente absorbida por el agujero negro.

Agujeros negros © by thebadastronomer


Los científicos enlazaron antenas de radio en Hawái, Arizona y California para crear un conjunto de telescopios conocido como “Telescopio de Horizonte de Sucesos” (“Event Horizon Telescope” – EHT) que puede observar detalles 2000 veces más finos de los visibles para el telescopio espacial Hubble. Estas antenas de radio se usaron sobre M87, una galaxia a unos 50 millones de años luz de la Vía Láctea. M87 alberga un agujero negro 6000 millones de veces más masivo que nuestro Sol; usando el conjunto el equipo observó el brillo de la materia cerca del borde de este agujero negro – una región conocida como “horizonte de sucesos”.

“Una vez que un objeto cae a través del horizonte de sucesos, se pierde para siempre”, dice Shep Doeleman, director adjunto en el Observatorio Haystack del MIT e investigador asociado del Observatorio Astrofísico Smithsonian. “Es una puerta de salida de nuestro universo. Una vez que atraviesas la puerta, no hay vuelta atrás”.

Doeleman y sus colegas han publicado los resultados de su estudio esta semana en la revista Science.

Chorros en el borde de un agujero negro

Los agujeros negros supermasivos son los objetos más extremos predichos por la teoría de la gravedad de Albert Einstein — donde, de acuerdo con Doeleman, “la gravedad se vuelve completamente loca y compacta una enorme masa en un espacio increíblemente pequeño”. En el borde de un agujero negro, la fuerza gravitatoria es tan intensa que arrastra todo lo que hay a su alrededor. No obstante, no todo puede cruzar el horizonte de sucesos para compactarse en un agujero negro. El resultado es un “atasco cósmico” en el que se acumulan gas y polvo creando una tortilla plana de materia conocida como disco de acreción. Este disco de materia orbita al agujero negro casi a la velocidad de la luz, alimentándolo con una dieta regular de material supercaliente. Con el tiempo, este disco puede provocar que el agujero negro gire en la misma dirección que el material orbital.

En este flujo espiral están atrapados los campos magnéticos que aceleran el material caliente a lo largo de potentes haces por encima del disco de acreción. El chorro de alta velocidad resultante, lanzado por el agujero negro y el disco, cruza la galaxia extendiéndose a lo largo de cientos de miles de años luz. Estos chorros pueden influir en muchos procesos galácticos, incluyendo lo rápidamente que se forman las estrellas.

‘¿Einstein estaba en lo cierto?’

La trayectoria de un chorro puede ayudar a los científicos a comprender la dinámica de los agujeros negros en la región donde la gravedad es la fuerza predominante. Doeleman dice que un entorno tan extremo es perfecto para confirmar la teoría general de la relatividad de Einstein — la descripción definitiva actual de la gravitación.

“Las teorías de Einstein se han verificado en casos de campos gravitatorios bajos, como en la Tierra o el sistema solar”, dice Doeleman. “Pero no se han verificado con precisión en el único lugar del universo donde podría colapsar la teoría de Einstein — que es en el borde de un agujero negro”.

De acuerdo con la teoría de Einstein, la masa de un agujero negro y su espín determinan lo cerca que puede orbitar el material antes de hacerse inestable y caer hacia el horizonte de sucesos. Debido a que el chorro de M87 se lanza magnéticamente desde la órbita más pequeña, los astrónomos pueden estimar el espín del agujero negro a través de cuidadosas medidas del tamaño del chorro cuando abandona el agujero negro. Hasta ahora ningún telescopio ha tenido la potencia de aumento requerida para este tipo de observación.

“Ahora estamos en una posición adecuada para dar respuesta a la pregunta, ‘¿Estaba Einstein en lo cierto?’”, comenta Doeleman. “Podemos identificar características y señales predichas por sus teorías en este potente campo gravitatorio”.

El equipo usó una técnica conocida como Inteferometría de Línea Base Muy Larga (Very Long Baseline Interferometry, o VLBI) que vincula datos de distintas antenas de radio situadas a miles de kilómetros. Las señales procedentes de distintas antenas unidas crean un “telescopio virtual” con una potencia de resolución de un único telescopio de un tamaño igual al de la distancia entre las antenas más separadas. La técnica permite a los científicos ver detalles extremadamente precisos en galaxias muy lejanas.

Usando esta técnica, Doeleman y su equipo midieron la órbita más interna del disco de acreción, que resultó ser de apenas 5,5 veces el tamaño del horizonte de sucesos del agujero negro. De acuerdo con las leyes de la física, este tamaño sugiere que el disco de acreción gira en el mismo sentido que el agujero negro — la primera observación directa para confirmar las teorías de cómo los agujeros negros impulsan los chorros desde el centro de las galaxias.

El equipo plantea extender en conjunto de telescopios añadiendo antenas de radio en Chile, México, Groenlandia y la Antártida para obtener en el futuro imágenes aún más detalladas de los agujeros negros.

Christopher Reynolds, profesor de astronomía en la Universidad de Maryland, dice que los resultados del grupo proporcionan los primeros datos observacionales que ayudarán a los científicos a comprender cómo se comportan los chorros de un agujero negro.

“La naturaleza básica de los chorros aún es un misterio”, dice Reynolds. “Muchos astrofísicos sospechan que tales chorros están impulsados por el giro del agujero negro… pero por ahora esas ideas están por completo en el ámbito teórico. Esta medida es el primer paso para poner estas ideas sobre una firme base observacional”.

Esta investigación fue patrocinada por la Fundación Nacional de Ciencia.


Autor: Jennifer Chu
Fecha Original: 27 de septiembre de 2012
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Comments (32)

  1. Información Bitacoras.com…

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  2. ersuniel

    Hola, sr. kanijo. Entre las muchas cosas que no consigo entender de los físicos y de los titulares de la prensa científica está el empeño en calificar a los agujeros negros como una especie de puertas celestiales, en el sentido magúfico-religioso, al más topallá. O sea, la repetida expresión de que la materia que el agujero negro incorpora “desaparece de nuestro universo”. Claro, que luego se calculan estos mismos agujeros negros en masas solares y/o por la gravedad que ejercen, desde el topallá, se entiende, en el universo cognoscible. Y también luego está la radiación de Hawkin, por la que el agujero negro de marras pierde masa/energía en este universo y no en el topallá. Igual es que soy un zote en mi ignorancia cuántica y eso, pero es que suena mucho a tomadura de pelo mística. Pataletas y diatribas aparte, no consigo que me abandone la sensación de maravilla cada vez que leo estos artículos y me quedo esperando los resultados del nuevo interferometro de polo a polo, o casi. Salud y saludos.

    • Sí, a veces tengo la misma sensación de que están intentando vender alguna moto mística, pseudo-religiosa o, cuando menos, una ciencia-ficción desbocada con puertas a otros universos o vaya usted a saber. Supongo que es parte del periodismo tratar de vender la noticia, y parte del trabajo del científico que se la compren, y en estas áreas quizá más.

      Un abrazo

  3. Dr. Marcel Brillouin

    Bueno, hay una serie de cosas que yo considero que no es el juego limpio que debería de haber en la ciencia.

    Por ejemplo, aunque es un detalle sin importancia, lo que se llama “soluciones de Schwarzschild” no son ni soluciones ni son de Schwarzschild, algo que todo el mundo puede verificar -de ahí la importancia de citar en ciencia- en la comunicación original de 1916. La “solución” y el modelo asociado son de David Hilbert, que a su vez desarrolló otra solución de Johannes Droste, y no son pocos los matemáticos que opinan que la solución de Hilbert es errónea. Claro que lo que pasa es que las soluciones de Schwarzschild y de Dronte *no tienen* agujeros negros, que es lo que no interesa. Es decir, que el concepto mismo de horizonte de sucesos *no está* en la relatividad, ni Einstein pudo decir nada al respecto, mayormente porque la solución general de las ecuaciones de campo einstenianas coinciden con las de Schwarzschild y Dronte, no con la de Hilbert.

    Así que con independencia de lo que opinemos cada cual, malamente podrán meter a Einstein en este fregado (ni a la relatividad).

  4. OzzyBulla

    También me parece un título sensacionalista: además de los dicho sobre dar por sentado a los AN como “pasos” a otros universos, me anuncian que han medido el tamaño del AN y luego solo me cuentan que el horizonte de sucesos un y medio quintos de la órbita (¿borde?)interna del disco de acreción. O sea, lo que se ha calculado es el tamaño del horizonte de sucesos y no el del AN que lo provoca.

  5. Fandila

    Si el agujero negro no deja de engullir materia, su radio no podrá ser constante, que en alguna medida aumentará (Si no, todos serían iguales). La escasa radiación Hawking se supone que no será capaz de igualar a la entrada de energía materia, según se define.

    Si los agujeros negros poseen el radio variable (¿?), eso sería un indicio de que más se parecen a ingentes reservas de materia energía “prensada”, que se va acumulando.

    Si por el contrario el radio del agujero negro permaneciera siempre constante, ello indicaría que de alguna forma ha de perder masa, o su dimensión no permanecería en equilibrio. Para ello no sería suficiente la radiación Hawking.

    Tal equilibrio sería consecuente en que el agujero negro más que un pozo sin fondo sea como un “triturador de masa energía” cuyas ínfimas dimensiones en los elementos resultantes pasen a ser una energía de tipo oscuro y que ha de escapar hacia el vacío, para que el dicho equilibrio se mantenga.

    Difícil será detectar esas emisiones (Si existen) en esos fenómenos, que no han de perderse por su centro, sino desde su centro, como radiaciones, tan oscuras como no imaginamos.
    Por otro lado, esto entronca con el pequeño agujero negro a que las partículas se asimilan. En ellas es patente el equilibrio energético dinámico mientras permanecen estables, pues continuamente reciben y dan energía.

  6. Según lo que podemos saber de todo este tinglado, alrededor del agujero negro puede formarse un disco de acreción cuando cae materia sobre él desde una estrella cercana que, para su mal, se atreve a traspasar el horizonte de sucesos. Es tan enorme la fuerza de gravedad que genera el agujero negro que, en tal circunstancias, literalmente hablando se come a esa estrella compañera próxima.

    En ese proceso, el agujero negro produce energía predominantemente en longitudes de onda de rayos X a medida que la materia está siendo engullida hacia la singularidad. De hecho, estos rayos X pueden ser detectados por satélites en órbita. Se ha localizado una enorme fuente de rayos X en el centro mismo de nuestra galaxia. En realidad han sido varias las fuentes localizadas allí, a unos 30.000 años luz de nosotros. Son serios candidatos a agujeros negros, siendo el más famoso Cygnus X-1.

    Todo más o menos lo mismo que nos cuentan en el trabajo aquí presentado. En la práctica es más fácil que los agujeros negros estén rotando y que no tengan carga eléctrica, forma conocida como agujero negro de Kerr. Los agujeros negros no son totalmente negros; la teoría sugiere que pueden emitir energía en forma de radiación Hawking.

    Existen varias formas teóricamente posibles de agujeros negros.

    Un agujero negro sin rotación ni carga eléctrica (Schwarzschild).
    Un agujero negro sin rotación con carga eléctrica (Reissner-Nordström).
    Un agujero negro de Kerr (antes mencionado)

    En lo que llamamos singularidad, dejan de existir el tiempo y el espacio; podríamos decir que el agujero negro está fuera, apartado de nuestro universo, pero en realidad deja sentir sus efectos ya que, como antes dije, se pueden detectar las radiaciones de rayos X que emite cuando engulle materia de cualquier objeto estelar que se le aproxime más allá del punto límite que se conoce como horizonte de sucesos.

    Con la explicación anterior he querido significar que, de acuerdo con la relatividad de Einstein, cabe la posibilidad de que una masa redujera sin límite su tamaño y se autoconfinara en un espacio infinitamente pequeño y que, alrededor de esta, se forme una frontera gravitacional a la que se ha dado el nombre de horizonte de sucesos. En 1.916, fue Schwarzschild el que marca el límite de este horizonte de sucesos para cualquier cuerpo celeste, magnitud conocida como radio de Schwarzschild.

    Es un asunto bastante complejo el de la singularidad en sí misma, y para los lectores más alejados de los quehaceres de la física, será casi imposible aceptarla. En el pasado, no fue fácil su aceptación, a pesar de las conclusiones radicales que expuso Kart Schwarzschild en su trabajo inspirado en la teoría y ecuaciones de Einstein. De hecho, hasta el mismo Einstein dudó de la existencia de tales monstruos cosmológicos. Incluso durante largo tiempo, la comunidad científica lo consideró como una curiosidad teórica. Tuvieron que transcurrir 50 años de conocimientos experimentales y observaciones astronómicas para empezar a creer, sin ningún atisbo de duda, que los agujeros negros existían realmente.

    El concepto mismo de “singularidad” desagradaba a la mayoría de los físicos, pues la idea de una densidad infinita se alejaba de toda comprensión. La naturaleza humana está mejor condicionada a percibir situaciones que se caracterizan por su finitud, cosas que podemos medir y pesar, y que están alojadas dentro de unos límites concretos; serán más grande o más pequeñas pero, todo tiene un comienzo y un final pero… infinito, es difícil de digerir. Además, en la singularidad, según resulta de las ecuaciones, ni existe el tiempo ni existe el espacio. Parece que se tratara de otro universo dentro de nuestro universo toda la región afectada por la singularidad que, eso sí, afecta de manera real al entorno donde está situada y además, no es pacífica, ya que se nutre de cuerpos estelares circundantes que atrae y engulle.

    La noción de singularidad empezó a adquirir un mayor crédito cuando Robert Oppenheimer, junto a Hartlan S. Snyder, en el año 1.939 escribieron un artículo anexo de otro anterior de Oppenheimer sobre las estrellas de neutrones. En este último artículo, describió de manera magistral la conclusión de que una estrella con masa suficiente podía colapsarse bajo la acción de su propia gravedad hasta alcanzar un punto adimensional; con la demostración de las ecuaciones descritas en dicho artículo, la demostración quedó servida de forma irrefutable que una estrella lo suficientemente grande, llegado su final al consumir todo su combustible de fusión nuclear, continuaría comprimiéndose bajo su propia gravedad, más allá de los estados de enana blanca o de estrella de neutrones, para convertirse en una singularidad.

    Desde entonces, muchos han sido los físicos que se han especializado profundizando en las matemáticas relativas a los agujeros negros. John A. Wheeler (que los bautizó como agujeros negros), Roger Reyrose, Stephen Hawking, Kip S. Thorne, Kerr y muchos otros nombres que ahora no recuerdo, han contribuido de manera muy notable al conocimiento de los agujeros negros, las cuestiones que de ellas se derivan y otras consecuencias de densidad, energía, gravedad, ondas gravitacionales, etc, que son deducidas a partir de estos fenómenos del cosmos.

    Se afirma que las singularidades se encuentran rodeadas por un horizonte de sucesos, pero para un observador, en esencia, no puede ver nunca la singularidad desde el exterior. Específicamente implica que hay alguna región incapaz de enviar señales al infinito exterior. La limitación de esta región es el horizonte de sucesos, tras ella se encuentra atrapado el pasado y el infinito nulo futuro. Lo anterior nos hace distinguir que en esta frontera se deberían reunir las características siguientes:

    - debe ser una superficie nula donde es pareja, generada por geodésicas nulas;

    - contiene una geodésica nula de futuro sin fin, que se origina a partir de cada punto en el que no es pareja, y que

    - el área de secciones transversales espaciales jamás pueden disminuir a lo largo del tiempo.

    Todo esto ha sido demostrado matemáticamente por Israel, 1.967; Carter, 1.971; Robinson, 1.975; y Hawking, 1.978 con límite futuro asintótico de tal espaciotiempo como el espaciotiempo de Kerr, lo que resulta notable, pues la métrica de Kerr es una hermosa y exacta formulación para las ecuaciones de vacío de Einstein y, como un tema que se relaciona con la entropía en los agujeros negros.

    No resulta arriesgado afirmar que existen variables en las formas de las singularidades que, según las formuladas por Oppenheimer y su colaborador Snyder, después las de Kerr y más tarde otros, todas podrían existir como un mismo objeto que se presenta en distintas formas o maneras.

    En definitiva, los agujeros negros son objetos fascinantes que aún tenemos que conocer…mejor.

    • Dr. Marcel Brillouin

      Emilio: no xD.

      Que el artículo original de Scharzschild precisamente prueba que NO pueden existir los agujeros negros: está aquí,
      http://arxiv.org/abs/physics/9905030

      Así que nada de “radio de Schwarzschild de 1916″, ese señor el pobre no tiene nada que ver con esto: «Translation by S. Antoci and A. Loinger of the fundamental memoir, that contains the ORIGINAL form of the solution of Schwarzschild’s problem. The solution is regular in the whole space-time, with the only exception of the origin of the spatial co-ordinates; consequently, it leaves no room for the science fiction of the black holes. (In the centuries of the decline of the Roman Empire people said: “Graecum est, non legitur”…). »

      La historia del horizonte de sucesos y demás asociada a Schwarzschild es, como digo arriba, en realidad obra de David Hilbert, en este artículo te lo cuentan (de uno de los traductores del anterior):
      http://arxiv.org/abs/physics/0310104
      «The very early dismissal of Schwarzschild’s original solution and manifold, and the rise, under Schwarzschild’s name, of the inequivalent solution and manifold found instead by Hilbert, are scrutinised and commented upon, in the light of the subsequent occurrences.
      It is reminded that Hilbert’s manifold suffers from two defects, that are absent in Schwarzschild’s manifold. It does not admit a consistent drawing of the arrow of time, and it allows for an invariant, local, intrinsic singularity in its interior. The former defect is remedied by the change of topology of the extensions proposed by Synge, Kruskal and Szekeres. The latter persists unaffected in the extensions, since it is of local character. »

      Y la madre del cordero: http://arxiv.org/abs/physics/0002009

      Yo tengo bastantes tragaderas, incluso admito que los agujeros negros podrían ser reales, pero que no me digan que tienen una “sólida base teórica” porque precisamente es eso lo que no tienen, aparte de llevar a rastras eso que en la historia de la ciencia acaba revelándose como artefacto: un confuso origen que nadie es capaz de resolver.

      • Amigo, se le agradece las puntualizaciones y las aportaciones… ¡Lo dicho! no habrá día en el que no aprendas cosas nuevas y, desde luego, por mi parte se agradecen los nuevos datos que me puedan llegar y que, aclaren las cosas.

        Gracias.

        • Dr. Marcel Brillouin

          Todo el agradecimiento a ti y tus aportaciones. Igual he sido un poco brusco, pero en ciencia me molestan las falsedades (que son repetidas en cadena cuando no existe posibilidad de verificación). Me temo que ya es un poco tarde para dejar de hablar de Radio de Schwarzschild (por Radio de Hilbert), pero creo que la puntualización es pertinente.

      • MR

        Dr. Marcel Brillouin, al menos que yo sepa, todos los modelos de agujeros negros propuestos provienen de las ecuaciones de campo de Einstein. El supuesto agujero negro de Schwarzschild no es el único, están los de Kerr, el de Reissner-Nordström y el de Kerr-Newman. Es cierto que Einstein no habló de agujeros negros, lo que hizo Schwarzschild fue hallar una solución para una singularidad estática que se define por un solo parámetro, la masa M. Esto conduce a una región del espacio-tiempo que queda delimitada por una superficie imaginaria llamada horizonte de sucesos. Esta frontera describe un espacio del cual ni siquiera la luz puede escapar, de ahí el nombre de agujero negro.

        La teoría de la relatividad general predice que, dentro de un agujero negro de Schwarzschild, aparecerá una hipersuperficie límite teórica, tal que al acercarnos a ella el tensor de curvatura crece y crece sin límite. Ese tipo de objeto geométrico se conoce como singularidad espaciotemporal, y puede entenderse como un límite a partir del cual el espacio-tiempo no puede ser modelizado dentro de la teoría de la relatividad general. Si bien las ecuaciones de Einstein acaban en la frontera del agujero, no puede negarse que la fuente teórica de las soluciones cosmológicas posteriores a la relatividad general son las ecuaciones de campo de Einstein. La influencia de estas ecuaciones se extienden a la física cuántica, pero no quiero extenderme más.

        • Dr. Marcel Brillouin

          Perdona: ¿sabes leer? xD

          Schwarzschild no encontró ninguna solución de nada. Tienes arriba el link a su comunicación original. Lo que se atribuye a Schwarzschild es obra de Hilbert, y su solución no pocos matemáticos la califican de errónea. Te pongo de nuevo el link a la solución de Schwarzschild para que leas por ti mismo: http://arxiv.org/abs/physics/9905030

          Mira, vamos a ver: los AN pueden existir o no, y serán o no serán con independencia de nuestros gustos y disgustos. Pero desde una perspectiva estricta de la relatividad, me temo que no pueden ser. La relatividad es un modelo teórico, y en ella no hay sitio para los AN (lo cual no quiere decir que no existan, ya sabemos todos que la relatividad es incompleta). Por tanto, difícilmente esta gente podrán probar absolutamente nada sobre la relatividad, porque de existir los AN lo que probarían es que precisamente la relatividad falla.

          • MR

            Los agujeros negros existen, y si bien es cierto que Einstein no habló de ellos, es a partir de las ecuaciones de campo cuando los físicos los descubrieron. El hecho que sus soluciones sean erróneas no invalida la existencia de los agujeros. Dicho de otra manera, sin las ecuaciones de Einstein el descubrimiento de los agujeros se hubiese retrasado décadas.

          • MR

            La existencia de los agujeros negros es un dato objetivo teórico y experimental. Se descubrieron a partir de las ecuaciones de Einstein de la relatividad general. El hecho de que Einstein no hablase de los agujeros, que la solución de Schwarzschild no exista y que el modelo de Hilbert sea erróneo no invalida la existencia de los agujeros. Si no fuese por la relatividad general el descubrimiento de los agujeros habría tardado décadas.

            • Dr. Marcel Brillouin

              No, me temo que nada de eso. La relatividad no tiene sitio para los AN, es decir, no contempla que puedan existir, pero no quiere decir que no existan (no es posible desde el marco formal de la relatividad acomodar un AN). La existencia de los AN se sustenta en interpretaciones, no en datos empíricos. Todo eso que dices no invalida nada (de existir), pero obviamente tampoco es prueba positiva de nada. Los AN como concepto existen desde el siglo XVIII, e incluso hubo quien los relacionó con la paradoja de Olbers. Dado que los AN son una interpretación de datos, cuando uno quiere pasarse el método por el arco del triunfo da igual quién diga qué cosa.

              Pero en lo que se refiere al artículo que estamos comentando, lo que no tiene vuelta de hoja es que esta gente lo único que puede probar es que la relatividad falla al contemplar los AN, lo que no van a poder es confirmar nada. Porque si existen, dado que no tienen lugar en su marco teórico, implicaría el primer fallo de la teoría desde que existe.

              • MR

                La comunidad científica, con todos los matices que se quieran, piensa que las ecuaciones de campo de Einstein condujeron al descubrimiento de los agujeros negros. Esto no supone un fallo de la teoría einsteniana sino una confirmación de su validez, al menos en mi subjetiva opinión. Si abordamos este tema por el aspecto gravitatorio, lo que han hecho los estudiosos de las ecuaciones einstenianas es extenderlas hasta descubrir una singularidad, la del llamado agujero negro. Einstein vio que las ondas gravitatorias transportaban energía, cuando las ondas se curvan mucho generan, o pueden generar, turbulencias. También se da el otro caso, que las ondas gravitatorias sean débiles y no generen turbulencias. En el caso de la singularidad del agujero nos encontramos con una turbulencia, efecto predicho por la teoría de la relatividad general y posteriormente contrastado de forma experimental por los cosmólogos.

                • Dr. Marcel Marceaux

                  ¿Apelar al criterio de autoridad? xD. Todo eso que dices no es cierto. La gente que investiga sobre AN no ha comprobado nada, las soluciones de las ecuaciones de campo de Einstein lo que prueban (en todo caso) es que, en el marco de la relatividad, los AN no tienen sentido, son absurdos y no caben. Ya lo he dicho. Existen no uno ni dos, sino bastantes estudios teóricos que lo afirman, que no han sido refutados y alguno ya va para décadas (por no decir directamente la solución original de Schwarzschild de 1916). Otra cosa es que la gente diga que sí, que sí, que sí, que hay AN contra viento y marea. Po fale, po si los hay, los habrá (aunque haberlos para nah es tontería, eh), pero si los hay, la relatividad habrá encontrado por primera vez un marco de invalidez, porque en ella el concepto AN y todo lo que comporta, al menos actualmente según como dices un cierto consenso “me mojo pero en realidad no me mojo” (no me mojo porque lo dice todo el mundo, es decir, nadie, porque nadie lo firma, pero yo no me opongo), pues invalida completamente la relatividad. Tendríamos entonces que ocuparnos de eso, porque la política del avestruz ya no daría más de sí.

                  • Amigo mío, sólo se me ocurre una pregunta:

                    ¿Qué ocurre con las estrellas gigantes masivas cuando agotan el combustible nuclear de fusión?

                    Si no se convierten en Agujeros Negros, ¿qué transición de fase se produce en ellas?

                    ¿Que hace la inmensa fuerza de Gravedad que genera tan descomunal masa, cuando no tiene otra fuerza contrapuesta que la pueda frenar?

                    En fin, son preguntas que debería contestar antes de afirmar, de manera tan categórica, que los Agujeros Negros no existen.

                    Saludos cordiales.

                    • Dr. Marcel Marceaux

                      Bueno, es cierto que pienso que los AN no existen, pero en este debate concreto no he sacado este tema. Me he limitado a precisar que en el marco de la relatividad, y esto no es que lo diga yo o sea mi opinión, los AN no existen, es decir, la relatividad no nos sirve para analizar el fenómeno, porque no lo contempla (casi usando un lenguaje mecanocuántico, hasta se puede decir que lo prohíbe), y creo que viene a cuento por el tema del artículo, dado que los autores tienen la pretensión de validar la relatividad utilizando los efectos de un AN, cuando lo que cabría esperar es precisamente lo contrario: su violación. Es decir, lo que vengo diciendo, que si los AN realmente existen, habremos tropezado por primera vez con un límite de validez a la relatividad, algo por otro lado que tampoco es nada del otro mundo.

                      Respecto al otro tema, pues ni lo sé yo ni lo sabe nadie. La ciencia avanza rellenando lagunas de ignorancia, pero obviamente no con construcciones irreales. Si por alguna razón la MC prohibiera la existencia de AN, por cualquier motivo (pues porque no permite que la materia se apelmace hasta dar velocidades de escape igual a c, por la razón que sea), tendríamos objetos que se parecerían muchísimo a AN pero que no serían AN, porque su velocidad de escape nunca sería c, sino asintóticamente menor. Parece que esto no cambia mucho el escenario, pero en realidad sí lo cambia muchísimo. Dicho sea de paso, en el marco relativista la velocidad de escape de un AN, si tal cosa pudiera existir en dicho marco, sería cero.

                      Y cabe la posibilidad, en mi opinión creo que es la correcta, de que realidad sea aún más asombrosa y extraña de lo que somos capaces de imaginar. O que existan los AN tal cual, claro, pero eso como digo llevaría a la relatividad a tener (finalmente) un campo de no dominio, y desde luego habría que ocuparse en serio de muchas cosas que por ahora son pasto de la especulación, dicho sea de paso, bastante barata.

    • Agustin

      Una pregunta, se lo pregunto a usted por que me gustan sus comentarios y veo que es muy profecional, mas que nada es por desconocimiento del tema, bueno va, ¿Por que se estudian los agujeros negros de otras galacias?, que no hay uno en la nuestra que deberia de estar mas cerca y por lo tanto seria mas facil de observar y nos daria respuestas mas cercanas a nosotros mismos.

      Saludos…

      • La situación del Agujero negro gigante situado en el Centro de nuestra Galaxia, en el lugar conocido como Sagittarius A, no resulta nada fácil dadas las malas condiciones que allí reinan de nueves de gas y polvo y aglomeración de estrellas.. será por eso que, se recurre a estudiar otros “agujeros negros” situados en otras galaxias.

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  8. Fandila

    Así lo veo yo:
    La realidad del horizonte de sucesos no puede ser otra que el límite o frontera en que la gravedad supera la energía fotónica (Por referirnos a la luz).
    Admitiendo la gravedad como la presión cósmica siempre presente, el horizonte de sucesos será “tan tupido o compacto” que todo el universo libre (Energía materia de “vacío”) comienzará a gravitar (Presionar) sobre su superficie. Escalonadamente el agujero se compactaría más y más hasta su centro, donde realmente todo el Universo “gravitaría” sobre él.

    Para para que la compacidad ocurra la “energía libre” en el interior ya no será tal, sino que se “invierte” por efecto de la presión gravitatoria hacia el interior de los elementos, y ya solo es posible como energía interna cada vez más compactada, y más interna por tanto (Estrellas de neutrones o de quarks por ejemplo). El conjunto actuaría como caos o plama cada vez más enrarecido hacia su centro, el punto singular. Las propiedades del agujero negro globalmente serían el resultado “resultante” de ese plasma especial, que actua como un todo, cada vez más compacto y de componentes cada vez más fraccionados. La neutralidad o la carga global, de los agjeros, si la hay, y sus movimientos de giro, si los hay. Como consecuencia el magnetismo externo. Las fuerzas quedan ocluídas bajo el punto de vista macro, pero siguen ahí y pudieran tener resultados que no se vilumbran. En el interior habrá una gravedad interna por la presión mutua de los propios elementos, y el espacio tiempo no podría desaparecer aunque “tienda” infinitamente a cero el el punto singular.
    Sin fragmentación progresiva la compactación no sería posible

    • Tom Wood

      1-Fandilia: Me gusto tu línea de que la materia oscura/energía oscura, sea la materia que escapa de los candidatos a agujeros negros (no será fácil probar que existe algo que no podemos ver/medir por sus características ya explicadas aquí Es mas, de hecho, no creo que ninguno de nosotros pueda leer una confirmación seria de su existencia en vida, así que no es bueno desplegar tanta emoción, he imaginación incomprobable; porque caeremos inevitablemente en la especulación. Con buena suerte y cruzando los dedos, veremos un humano en Martes), tiene una lógica física muy real, no veo contradicciones o fisuras para no hacer con ella un modelito simple, repito primero lo mas simple posible. Y como lo tratas de demostrar a partir de la condición lógica, necesaria (te quitas con física, con realidad lógica, la estupidez dogmática de la limitación teórica de la singularidad) de que el radio sea fijo o variable. Pero después juntas tu sencilla hipótesis con otras cosas, como el vacío (sobre esa otra papelera del reciclaje físico, como el Big Bang, estoy loquito por comentar, otra cosa irreal, que paraliza y sirve de refugio a los modelos teóricos, que experimentalmente son irrealizables por antonomasia); que hacen engorrosa esa interesante línea de ataque. Ahí te pierdes. Te aconsejo mantener la sencillez y que medites sobre eso, parece novedoso. Además veo, me parece que puedes lograr un cálculo sencillo, a través de ciertos razonamientos y simplificaciones físicas. Recuerda que los fantasmas oscuros, hasta ahora solo interaccionan gravitatoriamente. Y que algo le puede ocurrir a la materia/energía humanamente medible, dentro del candidato a AN para que se convierta en materia con categoría de oscura/repulsiva. Olvida el vacío, eso no existe tal y como se lo están vendiendo los quántico. Eso te va a complicar insubstancialmente, esa bonita idea. Ellos están vendiendo cosas locales, como si fueran generales. General solo es la gravedad y la radiación electromagnética.
      Otro día les explico, el timo del vacío quántico y demás enredos mentales actuales, a los que conduce mezclar:
      -naturaleza (abierta a todas las variables reales del universo (el efecto mariposa puede servir de esquema mental… aunque es una vulgaridad científica que no asume la tolerancia energética del sistema), pero que logra estabilizar sistemas, como: luz, partículas, átomos, cuerpos estelares, moléculas, células, vida, universo observable, universo finito, universo infinito…: ¿Como lo logra en un ambiente abierto? ¿Como resuelve sus “ecuaciones diferenciales” como las estabiliza, con infinitas variables asiéndole “ruido” al resultado final? Es un misterio codiciado por mí),
      -experimentos físicos (serrados, he ideales, donde dejas unas variables fijas para ver el comportamiento de otra que varias, lo que te interesa físicamente. Ejemplo: bajas la temperatura cerca del cero absoluto, para solo ver la interacción de los espines, Spin-Spin… y de hay modelas; así, así,…. Un privilegio que no tiene la naturaleza.),
      -física (parte de la lógica natural de la naturaleza y las mediciones experimentales, no es matemática. Es meditación pura. De lo que carece la enseñaza y muchos físicos actuales),
      -física-matemática (permite crear un patrón moral limite, perfecto teóricamente, muy próximo a lo real, muy bonito, pero que la naturaleza no cumple a pies justilla jamás. De el partimos para lograr aplicaciones, planificar experimentos, y entender didácticamente (en las clases) y esquemáticamente la realidad. No, no, no y no,… no es la realidad ni por asomo. De el hacemos modelaciones matemáticas/ordenadores empíricas). Es el mejor lenguaje que tenemos los físicos para establecer un puente formal, lógico y organizado con la naturaleza. Sirve para sintetizar las regularidades que vemos en la naturaleza; las que decimos leyes de la naturaleza; pero que son cuasileyes naturales, ya que están contaminadas por el intelecto humano. Son como una biblioteca de conclusiones físicas/experimentales, en unos pocos símbolos. Una hazaña intelectual, humana, no de la naturaleza; ella es inerte a esos constructos.
      -y la lógica formal pura; entiéndase las matemática (de ella los físicos sacamos las relaciones demostradas, en las que podemos dar pasos a ciegas, sin ver que existe la demostración matemática, algo bien complicado y difícil. Todos los físico usan un teorema, porque saben que esta demostrado por los matemáticos).
      Es el mejor lenguaje simbólico/lógico (no es el único, otro disparate del teoricidio desmedido actual) el mas riguroso y exacto que tenemos los físicos para recoger las regularidades. ¿Necesitamos algo mejor?, es evidente que si. ¿Existe?, nadie sobre la faz de la tierra lo sabe. Así que hay que conformarse, sin exagerar, sin achacarle cosas que nunca esta diciendo la teoría (la teoría dice, grita, ahí no te puedo decir que pasa, simple y llanamente, eso), o nunca se han verificado experimentalmente, de forma seria y concluyente; eso lo inventamos después nosotros, por lógicos y comprensibles deseos humanos. Hay que conocer sus limitaciones y no especular en base a lo que la física-matemática no explica; entiéndase singularidades y demás. Llegara el momento que un nuevo paradigma físico, lo explique. Pero no inventen, cosas que no son reales, para autocoplacerse, eso déjenselo a Hollywood; ese no es el negocio del científico, please. La ciencia es para encontrar explicaciones sencillas y comprensibles de la naturaleza de las cosas naturales. Lo demás no será ciencia humana jamas; aunque algunos oportunistas de turno traten de convencernos, o de que lo aceptemos así.

      • Tom Wood

        Mi modelo de la interacción Luz-Luz, me plantea que:
        Las energíasmasa, se trasforman en energíascampos y viceversa.

        En su lenguaje de los cinco paradigmas anteriores:
        Cuando la luz (energíacampo) “alcanza” la velocidad cero se confina como partícula (energíasmasa).
        Cuando una partícula (energíasmasa) alcanza la velocidad de la luz, se convierte en luz (energíacampo).

        Los cinco paradigmas anteriores dicen implícitamente, desde sus límites; lo mismo:
        El Modelo Estándar dice que las partículas (para mi, energíasmasas) no tienen masa: ¡correcto!, son producto del electromagnético que absorben y emiten, lo real, lo natural que sabemos (para mi, confinación electromagnéticas, bajo una topología de confinación,…). Conclusión: no necesitamos el Higg; solo que no hemos entendido lo que dice el Modelo Estándar y nos inventamos un campo fantasmagórico, que vende masa impropia. La masa esta adentro, como momento angular de circulación del electromagnético confinado. Algo consecuente con todo lo didactizado las cinco veces anteriores; que la energía no esta nunca en reposo.
        Físico-matemáticamente, es esto: mcc=hv (la masa por la velocidad de la luz al cuadrado; es igual a la constante de Plank por la frecuencia)
        Se me acabo el tiempo, luego sigo….

      • Fandila

        Suscribo lo que dices Tom.
        La matemática no es fisica ni la física es matemática. Ambas se relacionan según una aproximación.

        • Fandila

          Pero la energíacampo como tu lo expresas, también ha de poseer masa, aunque más pequeña.
          El fotón pese a pensarse en su velocidad como sin masa, ésta “existe” como la oscilación de sus campos, y se opone al medio aunque dicha oposición pueda ser la mínima (Dependiendo de la frecuancia). La energía campo por tanto no es pura y sin masa. Los campos electromagnéticos no son conceptos abstractos exentos de masa. El solo hecho de que necesariamente vayan “enrocados” eléctrico y magnético, es decir que no sean lineales, les supone el efecto masa que plenamente consiguen cuando el fotón se detiene hasta velocidad cero y pasa a ser energía enrocada en su totalidad, con el consiguiente efecto masa. El efecto masa del fotón “caminante” tambien existe porque la oscilación les supone a sus campos un enroque o sometimiento a la curvatura, parcial, pues no llegan a cerrarse. La luz también es “masiva”.
          La interacción luz luz puede suponer una sumatoria de sus energías internas cuyo resultado depende de la frecuencia. La pequeñas masas de luces interactivas solo trasciende en su transformación resultante, pero solo puede ser detectadas cuando cuando se aniquila en su interacción o choque. La energíamasa del fotón se convierte en masa cuando es absorbido. Sus momentos, p=mv y Ec de giro(Según espines y velocidad lineal de giro) se transfieren a la materia interaccionada.
          Por otro lado decir que la masa como tal solo es un concepto, tan variable como pueda serlo el de energía.

          • Tom Wood

            El asunto es que ya te explique por algún lado, no recuerdo donde, mi punto de vista sobre eso.

            “No se cuantos siglos demore esto, pero mis ideas globales a futuro, sobre la física son estas:
            -El 6to paradigma físico, debe explicar que tiene una energíasmasa adentro. Es decir, explicar que tienen las partículas elementales adentros. No lo considero encontrado, modelado, un nuevo paradigma, si no acaba de forma natural y física con la vieja, e infinita idea, de más partículas, dentro de más partículas. Mi modelo lo hace.

            -El 7mo paradigma físico, debe explicar que tiene una energíacampo (el electromagnético, la Luz) adentro.

            -El 8vo paradigma debe explicarnos que es la energía.”
            http://cuentos-cuanticos.com/2012/07/17/sobre-la-influencia-de-la-gravedad-en-la-propagacion-de-la-luz/#comment-3626

            Es decir, yo creo que primero hay que dilucidar que son las partículas y como se concatenan en su interior, todas las propiedades que les medimos. La masa, la gravedad, la carga, el spin, el electromagnético; su energía estabilizada, que al final la hace un ente con identidad propia (vulgarmente una bolita de energía). El problema del electromagnético, me parece más complejo, porque tiene que partir de algo experimental. Y no veo como entrarle a el interior del electromagnético, evidentemente no puede ser con mas electromagnético,… No imagino como sondearlo. Y tampoco creo que se logre algo desde lo teórico, usando los cinco viejos paradigmas,… Ahí caes en lo que yo llamo formulas malditas, un circulo vicioso,… lo que le he explicado a Zotkin, por ahí.

            No veo, la necesidad de ponerle la propiedad de masa al electromagnético, es energía libre. Desde mi punto de vista no necesita eso. Eso se extrapola, de la desviación de la luz al pasar por la cercanía de un cuerpo masivo (un error repetido miles de veces y engavetado por los iluminados para no hacer el ridículo ante su publico oficialista. Ya hable de eso donde Emilio). Pero eso en mi modelo es interacción Luz-Luz débil; tiene otra explicación, otra ley matemática/experimental. Por ahora es un experimento bien clásico el que la demuestra. Este experimento ya era realizable a finales del siglo dieciocho. Es decir, si la masa inercial es el momento angular (no confundir lo que digo, con momento adular intrínsico o spin; eso mi modelo lo explica de otra forma, es una cosa que sale de forma natural, una consecuencia sencilla, no hay que introducir nada ad hoc, es geometría simple y llanamente,…) del electromagnético confinado, estabilizado,… Entonces la inercia (la masa es la medida de la inercia) de los cuerpos, esta dada porque estamos tratando de cambiar el momento angular “esférico-toroidal” del electromagnético de las partículas que componen el cuerpo y este se conserva. Trata de mantener su estado.
            Como cuando tratas de hacer girar una llanta de bicicleta que rota sobre su eje, el cual sostienes con tus manos. Ahí sientes esa oposición, que produce la conservación del momento angular mecánico. No creo que concentrarte en el electromagnético ahora, obsesionarte, sin nada nuevo experimental (demorara más que tu vida); te conduzca a un resultado real. Es mejor dejarlo para los que creen el 7mo paradigma. Si le tiras a todo a la vez (interior de las partículas y el electromagnético), al final te vas a ver muy confundido, lleno de contradicciones, que no podrás explicar, por carecer en este momento de ese experimento que “explore” al electromagnético en su interior.

            No, para mi los fotones electromagnéticos no necesitan masa para interaccionar, porque lo hacen a través de la energía de sus campos. Y como es el mismo campo, libre (energíascampos) o confinado (energíasmasas) en forma de partícula; al final todo es campo. O todo es energía en este universo; algo que de cierta forma ya sabíamos desde la Mecánica y sus leyes de transformación y conservación de la energía. Es decir; el modelo conserva todos los amarres de los cinco paradigmas anteriores. Es simple y profundo en explicaciones.
            Una consecuencia sorprendente de el modelo de la interacción Luz-Luz; es que explica porque nunca podemos encontrar en la naturaleza, en los experimentos, una partícula viajando a mas velocidad que la luz en el vacío y porque no encuentras fotones electromagnéticos en reposo (con masa). Fíjate que pongo fotones electromagnéticos; porque el modelo acaba o explica porque la dualidad onda-partícula, de las partículas y los fotones. En esencia son lo mismo, en dos estados: libres y confinados.
            Le da respuesta de forma lógica a múltiples cosas más:
            Como que esta ocurriendo con la Luz o las partículas que llegan al horizonte de evento: esta ocurriendo constantemente (hervidura) una transformación de energíasmasas en energíascampos y viceversa.
            Explica el vacío local quántico, el que se da bajo ciertas condiciones en presencia de energía extras; no espontáneamente y a nivel universa, como nos lo quieren hacer tragar. Que no es más que esa hervidura de energíasmasas transformándose en energíascampos y viceversa.

            • Fandila

              Ciertamente encontrar una masa para los campos no es necesario en la forma habitual que los tratamos. Si dicha masa existe, que no se refiere a una sustancia, pues como sabemos la masa solo es un concepto, una manera de acción, ha de ser tan insignificante que para nuestros cálculos “macro”, podrá despreciarse, no nos sirve para gran cosa.

              El quid de la cuestión se presenta a la hora de querer identificar una sustancia. Y esa sí que es una cuestión peliaguda.
              La sustancia, el ser último jamás se concreta. No podría hablarse de sustancia elemental, o preelemental ni de antecedente alguno. El ser se manifiesta como el concatenado continuo en lo descendente, según yo creo, sin un límite final.
              Sería ese el verdadero misterio. ¿Cual es la sustancia?. Ninguna, el ser se manifiesta como una cadena de cadenas sin eslabones concretos, filosóficamente creo que no hay sustancia alguna.

              Pero la masa no es sustancia o su acumulación, es una forma de presentarse la energía como en aglomeraciones, en ámbitos cerrados o casi cerrados…

              Los campos electromágneticos con sus giros y pequeñas traslaciones de interacción encadenada, según Maxwell creía y de ahí pudo obtener sus partículares leyes, más eran propicios a la interpretación como vórtices del “vacío” entrelazados. Nada pudo demostrar sobre ello, como ahora tampoco se podría.

              El problema antes y ahora reside en que se confunde masa con sustancia. Es difícil concebir que todo sea simplemente movimiento a secas. ¿Pues qué es la energía? Volvemos a lo mismo. ¿De qué se compone? El movimiento de qué. Todo lo material se mueve y sin embargo no se vislumbra sustancia alguna. Son maneras de movimiento que acaban por dar “volumen”, pero al igual que la lana teje, si al cabo se tira de ella el tejido se deshace hasta quedar solo el hilo. ¿Pero, y la lana?

              No hay otra solución que considerar que la consistencia del ser está en el propio “tejido” encadenado, sin principio alguno. El ser puede que sea así, ¿por qué no?

              El ejemplo que pones sobre la rueda evidencia muy bien el principio másico. Si la rueda se sustituye por una cadena de partículas trasladándose en circulo(Y aunque solo fuera una), dependiendo de la frecuencia de orbitación, su movimiento “interacciona” con el medio que le rodea, aunque solo sea mediante choques elásticos, constituyendo una inercia. ¿Porque el giróscopo mantiene su dirección de giro?. Explicar esto supone entrar de lleno en la elucubración oscura, y el encadenado magnético eléctrico de Universo.

              Para nuestra física práctica, la que nos aprovecha por encima de Planck no precisamos suponer la masa de los campos. Pero de entrar en lo “oscuro” habrá que planteárselo.

              Por otro lado pienso que la espuma cuántica, o energía de vacío con que generalmente se identifica, solo es parcialmente libre, y constantemente se transforma en matria normal según un pequeño porcentaje. No siempre será precisa una energía extra para que ello ocurra, el propio concurso de la energía del Universo ha de procurársela de forma natural

  9. ¡Cómo se disfruta siendo simple testigo de las diatribas de Tom y Fandila!

    ¡La Imaginación! que resulta ser más grande que el universo mismo que la creó. Nos hemos acercado tanto al conocimiento de la materia-energía y a las fuerzas que con ellas interaccionan que, podemos llegar a conclusiones asombrosas de cómo funciona la Naturaleza que, al fin y al cabo, es la única que tiene todas las respuestas.

    Un saludo amigos.

  10. icabot

    El artículo comienza así: “Por primera vez, un equipo internacional ha medido el radio de un agujero negro.” Muy bien, cuándo mide ese radio? Porque me da que el artículo no lo dice.

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