Vídeo recomendado: «Vivir en un agujero negro» IFT/Materia

Por Francisco R. Villatoro, el 29 mayo, 2014. Categoría(s): Ciencia • Física • Noticia CPAN • Noticias • Physics • Recomendación • Science

Te recomiendo ver este Google+ Hangout sobre agujeros negros con el físico teórico José L. F. Barbón (IFT UAM/CSIC), el astrofísico Antxon Alberdi (IAA-CSIC) y el astrónomo Eduardo Ros (MPI Radiostonomie), entrevistados por el periodista Nuño Domínguez, organizado por Materia y el Instituto de Física Teórica. Otros vídeos en el canal youtube del IFT UAM/CSIC. Permíteme un breve resumen con algunos comentarios.

¿Qué es un agujero negro? José contesta que es una región del espacio en la que la velocidad de escape es superior a la velocidad de la luz (en el vacío); esto es así cuando se acumula mucha materia y energía en una región del espacio. Antxon recuerda que el tamaño del agujero negro es el radio de su horizonte de sucesos, que es proporcional a la masa; para la Tierra el radio sería de 1 cm, para el Sol de 3 km, para Sgr A* en el centro de la Vía Láctea sería un décimo de la distancia Tierra-Sol, etc.

¿Se pueden usar los agujeros negros para viajar en el tiempo o pasar a un universo paralelo? José nos recuerda que estos «túneles en el espaciotiempo» (agujeros de gusano) y los «viajes en el tiempo» (curvas espaciotemporales cerradas) son soluciones matemáticas de las ecuaciones que suelen ser inestables, luego al pasar por el túnel se derrumba y se bloquea. Para lograr su estabilidad debe usarse materia con energía negativa, pero no conocemos que exista este tipo de materia. No hay evidencia seria de que se pueda lograr, incluso en principio.

Eduardo recuerda que los agujeros negros que presentan disco de acreción están rodeados de materia muy caliente que emite radiación ionizante (rayos X y gamma), luego nos «achicharraríamos» al acercarnos. Por otro lado, para los que no tienen disco de acreción (con masa estelar) sufriríamos una «espaguetización» debido a las fuerzas de marea gravitatorias.

¿Quién introdujo el concepto de agujero negro? Eduardo afirma por error que John Wheeler propuso entorno a 1940 la existencia de agujeros negros (un pequeño error ya que Wheeler acuñó el término en 1969). José recuerda al geólogo John Michell, uno de los primeros sismólogos, y su propuesta a la Royal Society sobre el Sol (en 1783). José afirma que Michell planteó que si el Sol fuera 500 veces más grande su velocidad de escape sería la velocidad de la luz y se vería como una estrella negra. Esto provocó una «curiosa» conversación en Twitter con J.J. Gallego a.k.a. @Raven_neo. Permíteme una aclaración.

Michell presentó a la Royal Society un método para medir la masa del Sol. Según Newton la luz estaba formada por partículas. Al escapar de la superficie del Sol estas partículas seguirían una trayectoria hiperbólica y su velocidad se reduciría. Midiendo esta reducción se podría estimar la masa del Sol. Más aún, como la velocidad de escape depende de la masa y del radio, Michell notó que si el radio del Sol fuera mayor, manteniendo su densidad constante, llegaría un momento en que las partículas no podrían escapar y seguirían trayectorias parabólicas de retorno a su superficie, resultando una «estrella negra» (invisible desde fuera). Sus cálculos indicaban que para una estrella con un radio 500 veces mayor que el Sol (suponiendo que su densidad constante e igual a la del Sol), la velocidad de escape sería igual a la velocidad de la luz.

Obviamente los cálculos de Michell eran erróneos. La velocidad de la luz es constante en el vacío incluso en la presencia de un campo gravitatorio. La densidad de las estrellas no es constante. Más aún, Michell usó el valor de la velocidad de la luz medido por Ole Roemer, unos 200.000 km/s, con un gran error respecto al valor actual, próximo a 300.000 km/s.

Respuesta a J.J.: Olvida la mención a Michell y a la estrella 500 veces más grande que el Sol. José Barbón no estaba hablando de física, estaba recordando una anécdota sin mayor importancia para el resto del vídeo.

¿Qué pruebas experimentales tenemos de que existen los agujeros negros? Antxon nos habla de cosas que puedes leer en este blog: «El chorro relativista de la galaxia M87 surge a solo 5,5 radios de Schwarzschild de su centro,» LCMF 22 Oct 2012; «El telescopio Hubble pierde, la teoría de discos de acreción gana,» LCMF 24 May 2013; «El único púlsar binario conocido está al doble de la distancia que se suponía,» LCMF 8 Mar 2009; «Un púlsar en un sistema triple, el principio de equivalencia y la teoría de cuerdas,» LCMF 7 Ene 2014; «EHT, el radiotelescopio que nos permitirá ver Sgr A*, el agujero negro supermasivo de la Vía Láctea,» LCMF 28 Ene 2013; y muchos más.

¿Por qué Stephen Hawking ha dicho que los agujeros negros no existen? José (Pepe) recuerda que Hawking es un gran provocador, tanto para periodistas como científicos. El artículo de Hawking no tiene fórmulas, luego no está claro qué quiere decir. Pero aprovecha para hablarnos del problema de la pérdida de información en los agujeros negros y los agujeros negros «muy viejos» (con edad superior a la de Page) sin ningún interés astrofísico. Finalmente, Eduardo le da la razón a José.

Y el resto os lo dejo disfrutar a vosotros…

Por cierto, recomiendo ver la charla de José L. F. Barbón, «Los agujeros negros, esos monstruos sutiles,» Ciclo de conferencias «La frontera de la Física Fundamental,» 14 Nov 2013.



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