LOS AGUJEROS NEGROS (© Ángel Torregrosa Lillo) [angelto.geoARROBAyahoo.com] relatividad.org


AGUJEROS EN ETERNA FORMACIóN, AGUJEROS NEGROS ETERNOS Y OTROS CONCEPTOS MATEMÁTICOS

[english version]

Cuando una estrella se colapsa al romperse el equilibrio de presiones, su radio disminuye hasta..... ¿hasta un punto?

Puede que sí o puede que no.

A medida que se colapsa tenemos que el radio disminuye mientras la masa se mantiene, con lo que los cálculos nos dicen que el tiempo va frenando su transcurrir. Como podemos ver en frenando la luz, la velocidad de la luz se frena y es lógico pensar que también se frena todo movimiento incluso el colapso mismo. A medida que la densidad aumenta tendremos que el colapso se hace más lento de lo previsible, en una curva que tiende a la detención de dicho colapso. (Podemos ver más modelos gráficos similare en el apartado gráficos de una estrella colapsando)

El agujero negro nunca llega a formarse y permanece en un estado de eterno colapso cada vez más lento y en eterna formación, sin llegar nunca a formarse del todo. Esta es al menos la apariencia que tendría el agujero negro visto desde lejos, pero debemos tener en cuenta que con una elección adecuada de coordenadas, poniéndolas en el objeto que cae, no hay detención alguna del tiempo ni singularidad alguna y desde este punto de vista un horizonte de sucesos solo será una ilusión según algunos físicos.

Pero entonces ¿existen los agujeros negros?

Una posibilidad es que hayan existido siempre. Que desde el Big Bang queden restos del huevo primigenio que sigan existiendo en forma de agujeros negros. Serían los agujeros negros eternos, existentes desde el principio del tiempo. Estos agujeros negros puede que absorbieran más materia después, y esta materia estaría en un estado de permanente y eterna caída hacia el agujero negro, tratando de unirse a él pero sin conseguirlo nunca, pues se detiene su caída al detenerse el tiempo en el horizonte de sucesos.

Estos agujeros negros eternos son conceptos matemáticos cuya existencia es de imposible demostración pero el estudio de conceptos matemáticos compatibles con la teoría de la relatividad general, sean o no sean físicamente concebibles, ha dado y da lugar a muchos conceptos e ideas nuevas e interesantes.

 

Una de estas ideas matemáticas son los agujeros de gusano. En principio podemos imaginar la existencia de varios universos paralelos funcionando a diferentes velocidades temporales, o mejor en diferentes instancias temporales, y conectados por un agujero de gusano. Son los puentes de Einstein-Rosen pensados por Einstein y su colaborador Nathan Rosen en los años veinte. Esto también fue llevado a otro extremo por John A. Wheeler pensado que un agujero de gusano podría unir dos puntos del mimo universo. Wheeler bautizó a estos conceptos matemáticos como agujeros de gusano.

También se ha pensado en máquinas del tiempo poniendo una estrella de neutrones en una boca de un agujero de gusano para frenar el tiempo creando un diferencial de tiempo entre un extremo y otro. Podemos leer un artículo de Paul Davis en Scientific American de septiembre de 2002 y también su libro "How to Build a Time Machine. Paul Davies. Viking, 2002".

   También quiero hablar de la llamada “esfera fotónica” de un agujero negro. Como la velocidad tangencial de la luz va disminuyendo a medida que nos acercamos al horizonte de sucesos de un agujero negro, tendremos una distancia en la que la velocidad de la luz sea igual a la velocidad que tendría un objeto para permanecer en órbita circular. Esa distancia es 3/2 el radio de Schwarzschild (r=2GM/c2), o sea 3GMc2, y se supone que todo rayo de luz que llegue tangencialmente a una esfera de ese radio deberá quedar en órbita circular alrededor del agujero negro a velocidad inferior a la c estándar, a la ct que calculamos en "frenando la luz".

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Derivación del radio fotónico:
La velocidad orbital en órbita circular es , y la velocidad de la luz tangencial es . Igualando expresiones y despejando obtenemos r=3GM/c2

 


 

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