Nacimiento de Agujeros Negros de Masa Estelar: La Victoria de la Gravedad
En el corazón de todas las estrellas se libra una batalla. En cierto sentido, es una batalla entre la materia y la radiación. Pero, al final, siempre gana el mismo bando: la materia.
Un agujero negro de masa estelar puede formarse en una explosión de una supernova.
Un agujero negro de masa estelar puede formarse en la explosión de una supernova. Las estrellas son grandes bolas de gas. Contienen mucho gas, que está muy comprimido por una de las propiedades fundamentales de la materia: la gravedad. Esto hace que los núcleos de las estrellas sean densos y calientes. Son tan calientes que inician el proceso de fusión nuclear, en el que los átomos de elementos más ligeros se combinan para formar otros más pesados. El proceso de fusión más fundamental combina átomos de hidrógeno el elemento más abundante en el universo- para hacer helio.
La fusión libera energía, que es por lo que las estrellas brillan. La energía ejerce una presión hacia fuera en la estrella, creando un delicado equilibrio: la gravedad empuja hacia dentro, la radiación hacia fuera. El equilibrio exacto depende de la masa de la estrella. Las estrellas más pesadas están más comprimidas, lo que acelera las reacciones nucleares, produciéndose más radiación.
Cuando una estrella termina su combustible nuclear, la báscula se inclina hacia la gravedad. Cuánto se incline depende de la masa.
Las estrellas como el Sol producen reacciones de fusión durante varios miles de millones de años. Cuando el proceso termina, sus núcleos se colapsan para formar bolas densas y calientes conocidas como enanas blancas. Una enana blanca típica tiene aproximadamente la masa del Sol, pero su tamaño es sólo el de la Tierra.
Todo núcleo estelar que pesa más de 1.4 veces la masa del Sol (los núcleos de las estrellas que inician su vida con varias veces la masa del Sol) se colapsarán todavía más, formando una estrella de neutrones. (Las capas exteriores de la estrella son expulsadas al espacio en una explosión titánica llamada supernova.) Una estrella de neutrones es un objeto en el que la gravedad ha comprimido incluso el espacio entre las partículas en los átomos, formando una bola sólida de neutrones. Una estrella de neutrones es más masiva que el Sol, pero su tamaño es sólo el de una ciudad. Un pedazo de su materia del tamaño de un cubo de azúcar pesaría más que mil buques de guerra.
Sin embargo, en las estrellas más masivas, el colapso no acaba ahí. El núcleo de esas estrellas se colapsa hasta alcanzar una densidad casi infinita, formando un agujero negro. Esto debería sucederle a cualquier núcleo estelar que tenga, por lo menos, tres veces la masa del Sol.
Una estrella así puede expulsar sus capas exteriores al espacio, o no. La estrella puede ser tan pesada que el impulso de su colapso comprime el núcleo lo suficiente para formar un agujero negro. En este caso, la onda de choque que normalmente expele las capas exteriores del núcleo, puede no ser lo bastante fuerte para imponerse a la gravedad del agujero, por lo que toda la estrella puede ser consumida por el agujero negro.
Algunos astrónomos defienden una hipótesis alternativa: que la explosión de las capas que rodean un agujero negro recién formado puede ser mucho más potente que una supernova típica. Estas explosiones pueden crear "erupciones de rayos gamma" que pueden brillar más que muchas galaxias de estrellas normales.
El debate demuestra que incluso en sus violentas muertes, los agujeros negros se aferran a sus secretos.
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