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Agujeros negros como son. uruwilliuno.

Agujeros negros como son.

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Un agujero negro es una región del espacio-tiempo de la cual la gravedad impide que nada, ni siquiera la luz, se escape. La teoría de la relatividad general predice que una masa lo suficientemente compacto se deforma el espacio-tiempo para formar un agujero negro. Alrededor de un agujero negro existe una superficie definida matemáticamente llamada horizonte de sucesos que marca el punto de no retorno.

agujero negro

densidad

El agujero se llama "negro" porque absorbe toda la luz que incide en el horizonte, lo que refleja nada, es como un cuerpo negro perfecto en la termodinámica. La teoría cuántica de campos en espacio-tiempo curvo predice que los horizontes de sucesos emiten radiación como un cuerpo negro con una temperatura finita. Esta temperatura es inversamente proporcional a la masa del agujero negro, por lo que es difícil de observar esta radiación de los agujeros negros de masa estelar o mayor.

gravedad

universo

Los objetos cuya gravedad campos son más fuertes que la luz escape se consideraron por primera vez en el siglo 18 por John Michell y Pierre-Simon Laplace. La primera solución moderna de la relatividad general que caracterizaría un agujero negro fue descubierto por Karl Schwarzschild en 1916, aunque su interpretación como una región del espacio de la cual nada puede escapar fue publicado por primera vez por David Finkelstein en 1958 - Considerado durante mucho tiempo una curiosidad matemática, se Fue durante la década de 1960 que el trabajo teórico mostró agujeros negros eran una predicción genérica de la relatividad general. El descubrimiento de las estrellas de neutrones despertó el interés en gravitacionalmente colapsado objetos compactos como una realidad posible astrofísicos.

singularidad

horizonte de sucesos

Se espera que los agujeros negros de masa estelar se forman cuando estrellas muy masivas colapso al final de su ciclo de vida. Después se ha formado un agujero negro que puede seguir creciendo mediante la absorción de la masa de su entorno. Mediante la absorción de otras estrellas y la fusión con otros agujeros negros, agujeros negros supermasivos de millones de masas solares pueden formar. Existe un consenso general de que existen agujeros negros supermasivos en los centros de la mayoría de las galaxias.

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agujero negro

A pesar de su interior invisible, la presencia de un agujero negro se puede inferir a través de su interacción con los demás y con la radiación electromagnética, como la luz. La materia que cae en un agujero negro puede formar un disco de acreción se calienta por fricción, que forma parte de los objetos más brillantes del universo. Si hay otras estrellas que orbitan alrededor de un agujero negro, su órbita se puede utilizar para determinar su masa y la ubicación. Estos datos pueden ser utilizados para excluir posibles alternativas. De esta manera, los astrónomos han identificado numerosos candidatos agujero negro estelar en sistemas binarios, y estableció que el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea contiene un agujero negro supermasivo de alrededor de 4,3 millones de masas solares.

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gravedad

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El teorema de no pelo afirma que, una vez que se alcanza un estado estable después de la formación, un agujero negro tiene sólo tres propiedades físicas independientes: masa, carga y momento angular. Cualquiera de los dos agujeros negros que comparten los mismos valores de estas propiedades, o parámetros, son indistinguibles de acuerdo con la mecánica clásica.

singularidad

Estas propiedades son especiales porque son visibles desde el exterior de un agujero negro. Por ejemplo, un agujero negro cargado repele a otros como los cargos al igual que cualquier otro objeto cargado. Del mismo modo, la masa total dentro de una esfera que contiene un agujero negro se puede encontrar utilizando el análogo gravitatorio de la ley de Gauss, la masa ADM, lejos del agujero negro. Del mismo modo, el momento angular se puede medir de muy lejos usando marco arrastrando por el campo gravitomagnético.

horizonte de sucesos

Cuando un objeto cae en un agujero negro, toda la información acerca de la forma del objeto o la distribución de carga en que se distribuye uniformemente a lo largo del horizonte del agujero negro, y se pierde para los observadores externos. El comportamiento del horizonte en esta situación es un sistema disipativo que es muy análoga a la de una membrana elástica conductora con la fricción y la resistencia eléctrica paradigma-la membrana. Esto es diferente de otras teorías de campo como electromagnetismo, que no tienen ningún tipo de fricción o resistencia a nivel microscópico, ya que son reversibles en el tiempo.

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Debido a que un agujero negro finalmente alcanza un estado estable con sólo tres parámetros, no hay manera de evitar la pérdida de información acerca de las condiciones iniciales: los campos gravitatorios y eléctricos de un agujero negro dan muy poca información sobre lo que pasó pulg La información que se pierde incluye todas las cantidades que no se puede medir muy lejos del horizonte del agujero negro, incluidos los números cuánticos aproximadamente conservados, como el número total de bariones y el número de leptones. Este comportamiento es tan desconcertante que se le ha llamado la paradoja de la pérdida de información del agujero negro.

agujero negro

Los agujeros negros más simples tienen masa pero ni carga eléctrica, ni impulso angular. Estos agujeros negros se refieren a menudo como los agujeros negros de Schwarzschild después de Karl Schwarzschild que descubrió esta solución en 1916. De acuerdo con el teorema de Birkhoff, que es la única solución al vacío que es esféricamente simétrica. Esto significa que no hay diferencia observable entre el campo gravitacional de un agujero negro y la de cualquier otro objeto esférico de la misma masa. Por tanto, la idea popular de un agujero "succión en todo" negro en su entorno sólo es correcto cerca del horizonte de un agujero negro, a lo lejos, el campo gravitatorio exterior es idéntica a la de cualquier otro órgano de la misma masa.

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gravedad

Otra forma en que la naturaleza del agujero negro de un objeto que se puede probar en el futuro es a través de la observación de los efectos causados por la fuerte gravedad en sus proximidades. Uno de estos efectos es la lente gravitatoria: La deformación del espacio-tiempo alrededor de un objeto masivo hace que los rayos de luz se desvían al igual que la luz que pasa a través de una lente óptica. Las observaciones se han hecho de la lente gravitatoria débil, en la que los rayos de luz se desvían por unos pocos segundos de arco.

universo

Otra opción sería la observación directa de las ondas gravitacionales producidas por un objeto que cae en un agujero negro, por ejemplo, un objeto compacto que cae en un agujero negro súper masivo a través de una relación de extrema inspiral masa. Coincidencia de la forma de onda observada con las predicciones de la relatividad general permitiría mediciones de precisión de la masa y el momento angular del objeto central, mientras que al mismo tiempo la relatividad general de pruebas. Este tipo de eventos son un objetivo principal de la Antena Espacial de Interferómetro Láser propuesto.

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