Entre la controversia y la polémica ¿Sagittarius A, un posible agujero negro?

Entre la controversia y la polémica ¿Sagittarius A, un posible agujero negro?

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UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACLTAD DE CIENCIAS

ESCUELA DE FÍSICA

TÉCNICAS DE ESTUDIO

Entre la controversia y la polémica ¿Sagittarius A, un posible agujero negro?

                MARBELY MICOLTA

C.I.: V-26.336.898

PROF: LIDIA LONDOÑO

MERIDA, VENEZUELA 2015[pic 2]

TABLA DE CONTENIDO

1. Preámbulo............................................................................................................4
2. Los agujeros negros

1.  ¿Qué son los agujeros negros?...............................................................5
2.  Proceso de formación.............................................................................7
3.   Clasificación (Tipos).............................................................................8
4.  Comportamiento de los agujeros negros…………….………………..10

1. Polémica sobre los agujeros negros

1. Coexistencia de la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica……13
2. Existencia de “pelos” en los agujeros negros…………………………14
3. La entropía en los agujeros negros……………………………………15
4.  Nuevo punto de vista de Hawking: “No existen los agujeros negros”.15

1. Sagittarius A

1.  ¿Qué es el Sagittarius A?......................................................................17
2.  Datos Básicos ......................................................................................17
3.  Comportamiento del Sagittarius A.......................................................18

1. Conceptos Relevantes…………………………………………………………19
2. Conclusión…………………………………………………………………….21
3. Referencias……………………………………………………………………22
4. Bibliografía……………………………………………………………………25
5. Anexos………………………………………………………………………...26

Preámbulo

Uno de los más grandes misterios para los científicos hoy en día son los agujeros negros, no se sabe completamente como estos fenómenos son posibles, ha sido tema de múltiples investigadores a largo de los años sin llegar a respuestas definitivas, la última investigación realizada por Stephen Hawking lo lleva a decir que No existen los agujeros negros, al menos no de la manera que se acostumbra a verlos.

Los agujeros negros son un tema que causan mucha controversia entre la comunidad científica, sobre todo porque son hallados habitualmente en el centro de las galaxias y con una gravitación tal que ni los fotones de la luz pueden escapar de ellos, como es el caso del Sagittarius A, un posible agujero negro supermasivo ubicado en el núcleo de la Vía Láctea.

El propósito de esta investigación consta en la revisión de la información encontrada acerca de los agujeros negros y la polémica que los acompaña, además de abordar información del hecho de tener uno de estos en el centro de la galaxia que habitamos, como lo es el Sagittarius A.

Agujeros negros

1.  ¿Qué son los agüeros negros?

Un agujero negro es una región del espacio-tiempo provocada por una gran concentración de masa en su interior, con enorme aumento de la densidad, lo que provoca un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material puede escapar de dicha región. Debido a la gran cantidad de energía acumulada la curvatura del espacio-tiempo provoca una singularidad envuelta por una superficie cerrada, llamada horizonte de sucesos, separando la región de agujero negro del resto del Universo. El cómo funciona o que pasa adentro del agujero negro sigue siendo un misterio, ya que en ellos se da una singularidad, es decir, las leyes físicas y la capacidad de predicción fallan. En consecuencia, ningún observador externo, si lo hubiese, podría ver qué ocurre dentro.

Las ecuaciones que intentan explicar una singularidad, como la que se da en los agujeros negros, han de tener en cuenta el espacio y el tiempo. Las singularidades se situarán siempre en el pasado del observador (como el Big Bang) o en su futuro (como los colapsos gravitatorios), pero nunca en el presente. Esta curiosa hipótesis se conoce con el nombre de censura cósmica.

El concepto del agujero negro que tenemos hoy en día fue escrito en un artículo enviado en 1783 a la Royal Society por un geólogo inglés llamado John Michell describiendo una “estrella oscura”. En 1915 Einstein desarrollo la relatividad general y demostró que la luz era influenciada por la interacción gravitatoria. En 1967, Sephen Hawking y Roger Penrose probaron que los agujeros negros son soluciones a las ecuaciones de Einstein y que en determinados casos no se podía impedir que se crease un agujero negro a partir de un colapso.

El filósofo de la naturaleza y geólogo inglés John Michell en el siglo XVIII, anticipó a los agujeros negros al intentar descubrir masas de cuerpos, específicamente estrellas. Michell describe una estrella tan masiva y con tanta gravedad que su velocidad de escape sea igual a la velocidad de la luz, concluyendo que:

“Si el semi-diámetro de una esfera de la misma densidad que el Sol en la proporción de quinientos a uno, suponiendo que la luz se siente atraído por la misma fuerza en proporción a su masa con otros organismos, toda la luz emitida de tal cuerpo volvería a ella por su propia gravedad”

Con esto crea el concepto de las “estrellas oscuras” (dark stars) que luego serían base para el estudio de los agujeros negros.

Otra de las ideas más populares que existen sobre los agujeros negros fue el escenario improbable que conjunto Eddington en 1930  “Una estrella se iría contrayendo hasta que su gravedad retenga toda su radiación”

Es importante resaltar que los agujeros negros  son un objeto pasivo que traga todo lo que está cerca, absorbe pero no emite. El horizonte de sucesos es la superficie límite del espacio a partir de la cual ninguna partícula puede salir, incluyendo la luz, y lo que ocurre e el interior del agujero negro es aún desconocido.

1.   Proceso de Formación

El origen de los agujeros negros es planteado por el astrofísico Stephen Hawking en su libro titulado Agujeros negros y la historia del tiempo. Allí él mismo comenta acerca del proceso que da origen a la formación de los agujeros negros.

Para entender cómo se podría formar un agujero negro, tenemos que tener ciertos conocimientos acerca del ciclo vital de una estrella.

Una estrella se forma cuando una gran cantidad de gas, principalmente hidrógeno, comienza a colapsar sobre sí mismo debido a su atracción gravitatoria. Conforme se contrae, sus átomos empiezan a colisionar entre sí, cada vez con mayor frecuencia y a mayores velocidades: el gas se calienta. Con el tiempo, el gas estará tan caliente que cuando los átomos de hidrógeno choquen ya no saldrán rebotados, sino que se fundirán formando helio. El calor desprendido por la reacción, que es como una explosión controlada de una bomba de hidrógeno, hace que la estrella brille. Este calor adicional también aumenta la presión del gas hasta que ésta es suficiente para equilibrar la atracción gravitatoria, y el gas deja de contraerse.

Dicho proceso comienza posteriormente a la muerte de una gigante roja (estrella de gran masa), llámese muerte a la extinción total de su energía. Posteriormente al pasar varios miles de millones de años la fuerza gravitatoria de dicha estrella comienza a ejercer fuerza sobre sí mismo originando una masa concentrada en un pequeño volumen, convirtiéndose de ese modo en una enana blanca. En este punto dicho proceso puede proseguir hasta el colapso de dicho astro por la auto atracción gravitatoria que termina por convertir a esta enana blanca en un agujero negro.

1.   Clasificación (Tipos)

 Una de las maneras más comunes de clasificar a los agujeros negros es por su masa y/o su momento angular.

Según la masa:

• Micro-agujeros Negros:

Un micro-agujero negro, también llamado agujero negro de mecánica cuántica e inevitablemente mini-agujero negro, es un simple agujero negro pequeño, en el que los efectos de la mecánica cuántica juegan un importante rol.

• Agujeros negros de masa estelar:

Se forman cuando una estrella de masa 2,5 mayor que la masa del Sol se convierte en supernova e implosiona. Su núcleo se concentra en un volumen muy pequeño que cada vez se va reduciendo más.

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