¿Cómo absorben la luz los agujeros negros?

Para responder esto, primero debemos explicar tres cosas: 1) ¿qué es la luz, 2) qué es la gravedad y 3) qué es un agujero negro?

1) ¿Qué es la luz?

La luz es solo un tipo de energía que viaja a través del espacio. Hay muchos tipos diferentes de luz que no podemos ver físicamente, pero que podemos detectar e incluso usar. Por ejemplo, la luz ultravioleta que proviene de nuestro sol es la razón por la que debe usar protector solar, para que la luz no dañe su piel.

Es importante que recordemos que solo porque la luz no tiene masa, sigue siendo un objeto físico en nuestro universo, que sigue las leyes físicas.

Lo bueno es que, sin importar qué tipo de luz sea, todo sigue mismo Leyes físicas en el universo. Una de las reglas es que la luz siempre quiere viajar en línea recta a través del espacio.

Aquí es donde necesitamos descomponer la gravedad ahora y de los componentes del espacio.

2) ¿Qué es la gravedad?

La gravedad es la fuerza que nos mantiene a salvo aquí en la Tierra. También mantiene a la Tierra girando alrededor de nuestro sol. Pero, ¿qué causa la gravedad?

Muchos estudiosos de la historia han reflexionado sobre esta cuestión y han elaborado todo tipo de teorías. Pero cuando Albert Einstein presentó su teoría de la relatividad general en 1915, realmente empezamos a comprender qué es exactamente la gravedad y cómo afecta a nuestro universo.

Einstein había concluido matemáticamente que existimos en algo llamado «espacio-tiempo». Puedes imaginar esto como la estructura misma de nuestro universo. Como un lienzo, se puede doblar y estirar. Me gusta imaginar el espacio como un trampolín. Cuando pones algo pesado (como una bola de bolos) en el medio del trampolín, la tela debajo se dobla y se hunde.

Ahora imagina un trampolín del tamaño del universo, y ponemos nuestro sol sobre él. La caída en el trampolín representa la atracción gravitacional del sol. Y podemos hacer esto para cada objeto que tenga masa.

Cuando el espacio-tiempo es doblado por esta masa, las líneas que normalmente serían rectas se vuelven ligeramente curvas; puede ver esto en la imagen a continuación. Esto es más extremo acerca de los objetos realmente masivos que llamamos agujeros negros.

3) ¿Qué es un agujero negro?

Los agujeros negros, en mi opinión, son una de las cosas más asombrosas que hemos descubierto en el universo. Los agujeros negros son regiones en el espacio que son tan densas que nada puede escapar de ellas.

Por lo general, se forman cuando las estrellas muy grandes se vuelven muy pesadas y colapsan (colapsan) sobre sí mismas. Los astrónomos creen que toda la masa en un agujero negro en realidad está comprimida en un solo punto en el medio.

Los agujeros negros tienen mala reputación por comerse «cualquier cosa parecida a ellos», lo cual no es cierto. Los agujeros negros tienen una distancia desde su centro, que consideramos un punto de no retorno. Esto se llama el horizonte de eventos.

Pero más allá de este punto, la luz y la materia pueden orbitar el agujero negro durante mucho tiempo.

Entonces, ¿cómo puede un agujero negro atraer luz?

Ahora que hemos desglosado estas tres cosas principales, podemos responder la gran pregunta planteada por Will: ¿Cómo puede un agujero negro atraer la luz?

Cuando la luz viaja cerca de un agujero negro, todavía está tratando de viajar en línea recta. A medida que se acerca al agujero negro donde se curva el espacio-tiempo, la luz seguirá esas curvas.

cuando amanece Demasiado cerca Para el agujero negro, puede quedar atrapado alrededor y alrededor de él. Eso es porque el tejido del espacio-tiempo está curvado al extremo. Como recordará, la luz es de hecho una cosa física y se ve afectada por el espacio-tiempo.

Probablemente mi parte favorita de este hecho es que no solo se aplica a los agujeros negros.

Cualquier cosa con suficiente masa puede hacer que la luz se desvíe a su alrededor, incluso nuestro sol. Así fue como los científicos confirmaron por primera vez la teoría de la gravedad de Einstein Probablemente era correcto en 1919..

Algo realmente pesado, como un montón de galaxias agrupadas, puede doblar mucho el espacio, funciona como una lupa y Muestra imágenes ampliadas de las estrellas detrás de él.

Sara WebbInvestigador Postdoctoral, Centro de Astrofísica y Supercomputación, Universidad Tecnológica de Swinburne

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