Radio Universo
Black Holes Encyclopedia
Versión imprimible
FAQ

Para Ver lo Invisible

Los agujeros negros son realmente negros. Su gravedad impide que se escape nada de materia ni de energía, así que no hay modo de verlos directamente. Sin embargo, los astrónomos han descubierto muchos agujeros negros a través de sus efectos en la materia, en la energía, e incluso en el espacio que los rodea.

Los astrónomos descubren agujeros negros buscando sus efectos en las estrellas, el gas y el espacio que los rodea.

Los astrónomos descubren agujeros negros buscando sus efectos en las estrellas, el gas y el espacio que los rodea.

Como un agujero negro es masivo y compacto, ejerce un fuerte jalón gravitacional en el material que lo rodea. Los astrónomos pueden deducir la presencia de un agujero negro supermasivo en el corazón de una galaxia midiendo las velocidades de las estrellas que orbitan el agujero negro. Cuanto más grande sea el agujero negro, más acelerará las velocidades de las estrellas cercanas; por eso, las velocidades de las estrellas pueden revelar no sólo la presencia de un agujero negro, sino también su masa.

También pueden deducir la presencia de un agujero negro supermasivo midiendo las velocidades de las nubes de gas que orbitan el agujero negro. El gas emite ondas de radio y otras formas de energía. Midiendo cambios en la velocidad de las nubes de gas que se mueven hacia la Tierra o que se alejan de ella, los astrónomos miden sus velocidades. Como normalmente el gas sigue órbitas circulares, es más fácil usarlas para medir la masa del agujero negro que orbitan

Los astrónomos usan estas mismas técnicas básicas para descubrir agujeros negros de masa estelar (los que son varias veces más masivos que el Sol).

Muchos agujeros negros de masa estelar son miembros de sistemas binarios, lo que significa que tienen estrellas acompañantes. En un binario que contenga un agujero negro y otro tipo de estrella (que produzca luz visible u otras formas de energía), las velocidades orbitales de las dos estrellas componentes es mucho mayor que en un sistema con dos estrellas "normales" (estrellas similares al Sol). Midiendo las velocidades orbitales de los dos componentes de un sistema binario, junto con la distancia entre las estrellas, se obtiene la masa total del sistema. Usando otras técnicas, los astrónomos pueden determinar la masa del acompañante luminoso. Si sustraemos esa masa de la masa total del sistema, se puede determinar la masa del acompañante oscuro, lo cual indica si es un agujero negro o un objeto menos denso, como una estrella de neutrones. Esta técnica es la que usan los astrónomos para deducir la masa de los planetas que giran alrededor de estrellas, o sea, en otros sistemas solares.

Además, muchos agujeros negros están rodeados de discos de gas supercaliente, llamados discos de acreción. En el caso de un agujero negro del tamaño de una estrella, el gas suele proceder de una estrella acompañante cercana. La fuerte gravedad del agujero negro arranca gas de la superficie de la estrella. En el caso de un agujero negro supermasivo, la fuente son grandes nubes de gas en el poblado núcleo de una galaxia, o estrellas que pasan cerca del agujero negro y son destrozadas por el jalón de su gravedad. Al entrar en espiral en el agujero negro, el gas forma un disco de acreción ancho y plano. El gas se acelera cada vez más al acercarse, y se calienta hasta millones de grados. A temperaturas así, el gas irradia con más fuerza en longitudes de onda ultravioletas o de rayos-X. Esas longitudes de onda son bloqueadas por la atmósfera de la Tierra, por eso, sólo pueden detectarlas los telescopios en el espacio.

En muchos casos, esos telescopios pueden medir la velocidad del gas a diferentes distancias del agujero negro, lo que proporciona una buena medida de la masa del objeto central. Ello permite estar bastante seguros de que ese objeto es un agujero negro.

Sin embargo, en otros casos, el objeto es tan pequeño y distante que los telescopios no pueden ver detalles en el disco de acreción. En estos casos, los astrónomos deducen la fuente de los rayos-X o de la energía ultravioleta a partir de las características principales de la energía. Este método ha producido la detección de miles de posibles agujeros negros en muchas galaxias diferentes.

Pero esta técnica no proporciona detalles suficientes para darnos una medida precisa de la masa del agujero negro y, en algunos casos, indicarnos si los sistemas contienen realmente agujeros negros. Distintos tipos de objetos pueden producir energía de rayos-X o ultravioleta. Además, como los astrónomos sólo miden el total de energía de rayos-X, para determinar la masa de un agujero negro, tienen que confiar en modelos teóricos de cómo se producen esos rayos. Por eso, no es una medida directa de la masa. La confirmación de estos posibles agujeros negros tendrá que esperar, hasta que futuros telescopios en órbita puedan ver el universo con más claridad que los instrumentos actuales.

Finalmente, si una estrella o galaxia pasa directamente detrás de un agujero negro, visto desde la Tierra, la gravedad del agujero negro distorsionará y amplificará la luz del objeto en el trasfondo. Los astrónomos están realizando varias búsquedas de agujeros negros usando esta técnica. La misma técnica puede llevar a la detección de planetas en sistemas estelares lejanos.