¿Qué temperatura tiene un agujero negro?
La temperatura de un agujero negro es un hecho muy complejo y fascinante que desafía nuestra comprensión de la física y ofrece una visión única del universo.
Los agujeros negros, esos enigmáticos fenómenos cósmicos que desafían nuestra comprensión del universo, han sido objeto de fascinación y estudio durante décadas. Una de las preguntas más intrigantes que han desconcertado a científicos y entusiastas por igual es: ¿qué temperatura tienen los agujeros negros?
La física de los agujeros negros
Para entender este enigma, es crucial sumergirse en la complejidad de estos objetos astronómicos. Los agujeros negros se forman a partir del colapso gravitacional de estrellas masivas al final de sus vidas.
The Milky Way's Black Hole
— Black Hole (@konstructivizm) December 24, 2022
Image Credit: X-ray - NASA/CXC/SAO, IR - NASA/HST/STScI; Inset: Radio - Event Horizon Telescope Collaboration
There's a black hole at the center of the Milky Way. Stars are observed to orbit a very massive and compact object there known as Sgr A* pic.twitter.com/3SMO3h4hB0
Cuando una estrella agota su combustible nuclear, la fuerza gravitacional interna se vuelve abrumadora, llevando a la implosión de la estrella y creando un agujero negro.
El horizonte de sucesos, el límite que marca el punto de no retorno alrededor de un agujero negro, es donde comienza la incógnita de la temperatura. Aquí es donde se concentra la materia y la energía que cae inexorablemente hacia el agujero negro.
La teoría propuesta por el renombrado físico Stephen Hawking ofrece una perspectiva interesante sobre la temperatura de estos misteriosos objetos. Según Hawking, los agujeros negros pueden generar partículas virtuales en el borde de su horizonte de sucesos.
Estas partículas, que incluyen fotones, pueden recombinarse y desaparecer rápidamente. Sin embargo, cuando las partículas virtuales aparecen cerca del horizonte de sucesos, una mitad del par cae irremediablemente hacia el agujero negro, mientras que la otra mitad escapa al universo.
Esta es la temperatura estimada de estos misteriosos objetos
Este proceso de generación de partículas virtuales cerca del horizonte de sucesos y la consiguiente liberación de fotones permite deducir la temperatura del agujero negro. Esta temperatura, inversamente proporcional a la masa del agujero negro y el tamaño de su horizonte de sucesos, puede ser extremadamente baja.
Como resultado, los agujeros negros, en general, ganan masa al absorber radiación cósmica más rápido de lo que la emiten. Solo un agujero negro con una masa comparable a la de la Luna podría evaporar a la misma velocidad que absorbe energía del universo. Esto lo haría cada vez más caliente, aunque seguiría siendo relativamente frío en comparación con la temperatura media del universo.
Hawking radiation has never been detected because the temperature of a typical black hole is miniscule. Using the formula, the Hawking temperature of a solar mass black hole is about 0.00000006 Kelvin. pic.twitter.com/2tjiuMevvX
— Brian Greene (@bgreene) April 3, 2018
La comprensión de la temperatura de los agujeros negros no solo desafía nuestras percepciones convencionales de la física, sino que también nos ofrece una ventana fascinante hacia la naturaleza intrincada y sorprendente del cosmos.
A medida que los científicos continúan desentrañando los misterios de estos objetos celestes, es probable que sigan surgiendo nuevas preguntas y descubrimientos que amplíen nuestra comprensión del universo en el que habitamos.