Tecnología
Matemáticos calculan cuánto le falta a un agujero negro para su fase final
Se producen cuando una masa enorme está comprimida a su densidad última
WASHINGTON, ESTADOS UNIDOS (28/ENE/2011).- Una pareja de matemáticos ha propuesto un método para saber cuánto le falta a un agujero negro para alcanzar su fase final.
Los agujeros negros se cuentan entre los objetos más extraños del universo y se producen cuando una masa enorme está comprimida a su densidad última.
Si bien las observaciones indican que los agujeros negros abundan en el universo, los científicos en realidad no comprenden qué ocurre dentro de ellos. Las ecuaciones de la teoría general de la relatividad, que se usan habitualmente para comprender la física del universo, se descalabran en estos casos.
"Realmente está más allá de la física que conocemos", asegura hoy en declaraciones a Space.com Juan Antonio Valiente Kroon, un matemático del Queen Mary College de la Universidad de Londres y uno de los autores del estudio.
Valiente, quien reconoce que para comprender lo que ocurre adentro de un agujero negro hay que inventar "una nueva física", agregó que, afortunadamente, la física de las etapas finales de un agujero negro es "bastante simple".
Los matemáticos han encontrado una solución a las ecuaciones de la relatividad general que produjo una situación llamada "espaciotiempo Kerr" y creen que eso es lo que ocurre cuando un agujero negro llega a la etapa final de su evolución.
En 1963 el físico neocelandés Roy Kerr resolvió las ecuaciones de campo de Albert Einstein para describir el espaciotiempo que rodea una masa cargada y en rotación. La solución Kerr describe todos los agujeros negros que existen en la naturaleza.
"Principalmente las ecuaciones de la relatividad son tan complejas que para los sistemas relativistas la única forma en la cual uno puede probar estas ecuaciones es por medio de computadoras", dijo Valiente.
"Las soluciones como ésta, la solución Kerr, son realmente excepcionales", añadió el matemático.
El espaciotiempo Kerr es independiente del tiempo, lo cual significa que en el espacio Kerr nada cambia con el tiempo, es decir que de hecho el tiempo se ha detenido. Un agujero negro en tal fase es, esencialmente, estacionario.
"Uno podría decir que una vez que ha llegado a esta etapa ya no ocurren otros procesos", dijo Valiente.
En su nuevo estudio, Valiente y su colega Thomas Backdhal han calculado una fórmula que permite determinar cuán cerca está un agujero negro de llegar al estado Kerr.
Así, dependiendo de la masa del objeto, esto puede ocurrir muy rápidamente, aún en pocos segundos.
Para aplicar la fórmula los científicos examinarían la región en torno al agujero negro llamada horizonte de sucesos, u horizonte de eventos, esto es la hipersuperficie frontera del espacio-tiempo.
Una vez que la masa, o aún la luz, pasa hacia adentro del horizonte de sucesos de un agujero negro ya no puede escapar la atracción gravitacional del objeto.
Los investigadores creen que su avance podría ayudar a los científicos que construyen simulacros computerizados de los agujeros negros y buscan alinearlos con sus observaciones de los agujeros negros reales.
"Los astrónomos piensan que la mayoría de las galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, tienen agujeros negros supergigantes en su centro", señaló Space.com, que añadió que "algunos investigadores sospechan que estos son, realmente, agujeros negros Kerr".
Los agujeros negros se cuentan entre los objetos más extraños del universo y se producen cuando una masa enorme está comprimida a su densidad última.
Si bien las observaciones indican que los agujeros negros abundan en el universo, los científicos en realidad no comprenden qué ocurre dentro de ellos. Las ecuaciones de la teoría general de la relatividad, que se usan habitualmente para comprender la física del universo, se descalabran en estos casos.
"Realmente está más allá de la física que conocemos", asegura hoy en declaraciones a Space.com Juan Antonio Valiente Kroon, un matemático del Queen Mary College de la Universidad de Londres y uno de los autores del estudio.
Valiente, quien reconoce que para comprender lo que ocurre adentro de un agujero negro hay que inventar "una nueva física", agregó que, afortunadamente, la física de las etapas finales de un agujero negro es "bastante simple".
Los matemáticos han encontrado una solución a las ecuaciones de la relatividad general que produjo una situación llamada "espaciotiempo Kerr" y creen que eso es lo que ocurre cuando un agujero negro llega a la etapa final de su evolución.
En 1963 el físico neocelandés Roy Kerr resolvió las ecuaciones de campo de Albert Einstein para describir el espaciotiempo que rodea una masa cargada y en rotación. La solución Kerr describe todos los agujeros negros que existen en la naturaleza.
"Principalmente las ecuaciones de la relatividad son tan complejas que para los sistemas relativistas la única forma en la cual uno puede probar estas ecuaciones es por medio de computadoras", dijo Valiente.
"Las soluciones como ésta, la solución Kerr, son realmente excepcionales", añadió el matemático.
El espaciotiempo Kerr es independiente del tiempo, lo cual significa que en el espacio Kerr nada cambia con el tiempo, es decir que de hecho el tiempo se ha detenido. Un agujero negro en tal fase es, esencialmente, estacionario.
"Uno podría decir que una vez que ha llegado a esta etapa ya no ocurren otros procesos", dijo Valiente.
En su nuevo estudio, Valiente y su colega Thomas Backdhal han calculado una fórmula que permite determinar cuán cerca está un agujero negro de llegar al estado Kerr.
Así, dependiendo de la masa del objeto, esto puede ocurrir muy rápidamente, aún en pocos segundos.
Para aplicar la fórmula los científicos examinarían la región en torno al agujero negro llamada horizonte de sucesos, u horizonte de eventos, esto es la hipersuperficie frontera del espacio-tiempo.
Una vez que la masa, o aún la luz, pasa hacia adentro del horizonte de sucesos de un agujero negro ya no puede escapar la atracción gravitacional del objeto.
Los investigadores creen que su avance podría ayudar a los científicos que construyen simulacros computerizados de los agujeros negros y buscan alinearlos con sus observaciones de los agujeros negros reales.
"Los astrónomos piensan que la mayoría de las galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, tienen agujeros negros supergigantes en su centro", señaló Space.com, que añadió que "algunos investigadores sospechan que estos son, realmente, agujeros negros Kerr".
Síguenos en