Contradas clave si los agujeros negros pueden morir
- Sí, los agujeros negros pueden morir, y el proceso se llama radiación de Hawking.
- El desmentimiento de la radiación de halcón hace que sea prácticamente imposible observar en los agujeros negros que podemos ver hoy.
- Un agujero negro con aproximadamente la misma masa que nuestro sol tardaría unos 10^67 años en desaparecer. Sin embargo, cuanto más masivo es el agujero negro, más lento es el proceso. Los agujeros negros supermasivos que residen en los Centros de Galaxias se llevarían a 10^100 (o un Googol) años para desaparecer.
A primera vista, los agujeros negros parecen eternos. Son los gigantes cósmicos donde la gravedad es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Pero si nuestra comprensión actual de la física se mantiene, incluso estos gigantes no duran para siempre. Dado suficiente tiempo, cada agujero negro en el universo eventualmente debería desvanecerse.
Ese destino algo triste es el resultado de una de las ideas más fascinantes en la astrofísica moderna: la radiación de halcón, el proceso increíblemente lento que hace que los agujeros negros evaporen y cambien la forma en que pensamos sobre el destino del universo.
Cómo muere un agujero negro
A mediados de la década de 1970, Stephen Hawking demostró que cuando combina las reglas de la mecánica cuántica con la relatividad general de Einstein, los agujeros negros en realidad no se mantienen perfectamente negros. Emiten un leve brillo de radiación.
Los físicos explican esto usando “partículas virtuales”, que constantemente entran y salen de la existencia en el espacio vacío. Por lo general, aparecen en parejas que se aniquilan casi al instante, sin dejar rastro. Pero como Yvette Cendes, profesora asistente de física y astronomía en el Universidad de Oregóndice el horizonte de eventos de un agujero negro hace las cosas interesantes.
“Si esta partícula/anti-partícula se crea exactamente en el horizonte del evento, el punto de no retorno para un agujero negro, puede obtener una partícula que cae en el agujero negro y una que sale al universo. Esto significa que la energía para crear la nueva partícula debe provenir de en algún lugary esa fuente es el agujero negro ”, dice Cendes.
Sobre las escalas de tiempo increíblemente largas, este pequeño pero persistente drenaje de energía hace que el agujero negro pierda masa y se encoge lentamente. Y cuanto más pequeño es el agujero negro, más notable es el efecto. Pero para la mayoría de los agujeros negros que conocemos, todavía es asombrosamente sutil.
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¿Cuánto tiempo tarda en morir un agujero negro?
Entonces, ¿cuánto tiempo tardaría en un agujero negro para evaporarse por completo? Eso depende de su tamaño. Un agujero negro con aproximadamente la misma masa que nuestro sol tardaría unos 10^67 años en desaparecer. Sin embargo, cuanto más masivo es el agujero negro, más lento es el proceso. Los agujeros negros supermasivos que residen en los Centros de Galaxias se llevarían a 10^100 (o un Googol) años para desaparecer.
“En realidad no sabemos la respuesta precisa”, dice Cendes, “porque no podemos detectar la radiación de Hawking, y es tan débil que es probable que no podamos hacerlo dentro de nuestras vidas”.
Pero ella señala que el momento en que tomará un agujero negro morir es “bien en exceso de la edad del universo muchas veces”.
El desmentimiento de la radiación de halcón hace que sea prácticamente imposible observar en los agujeros negros que podemos ver hoy.
“Se supone que Hawking Radiation como se propuso es tan débil”, dice Cendes, “que estaría dominado por cualquier radiación de material que caiga sobre un agujero negro”.
Detección de evaporación en agujeros negros
Si queremos atrapar un agujero negro evaporando, nuestra mejor opción podría ser buscar otros mucho más pequeños. Los físicos han propuesto que agujeros negros primordiales – Los objetos pequeños formados en el universo temprano – aún podrían estar ahí afuera. Y debido a que serían tan pequeños, también serían mucho más calientes y podrían evaporarse en escalas de tiempo más cortas que la edad actual del universo.
En teoría, el Las etapas finales de estos agujeros negros producirían un intenso destello de rayos gamma. Sin embargo, el telescopio espacial Fermi Gamma-Ray de la NASA ha pasado años escaneando el cielo para tales explosiones y no ha encontrado ninguno hasta ahora.
El final de los agujeros negros y el universo
Hawking Radiation ofrece una visión del futuro profundo del propio Cosmos. Por ahora, los agujeros negros pueden considerarse básicamente eternos. Pero a partir de ahora eones interminables, después de que las estrellas se queman, las galaxias se separan y las últimas brasas persistentes de luz cósmica se desvanecen, los agujeros negros también se evaporarán lentamente.
Como dice Cendes, “el universo será un espacio muy frío, oscuro y vacío en un par de billones de años. ¡Disfruta de la luz y las estrellas mientras puedas!”
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