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Todo lo que necesitas saber para la Semana de los Agujeros Negros

A medida que se acerca la Semana de los Agujeros Negros, NOIRLab desglosa estas estructuras misteriosas simplificando las singularidades.

2 Mayo 2025

Ya empieza mayo, ¡lo que significa que la Semana de los Agujeros Negros ha llegado de nuevo! Para empezar la celebración, analicemos los conceptos básicos sobre los agujeros negros, exploremos qué los hace tan fascinantes y descubramos cómo aprender más sobre ellos en casa. 

¿Qué es un agujero negro?

Un agujero negro es un objeto en el espacio tan denso que su gravedad se vuelve imposible de evitar para cualquier objeto que se atreva a cruzar su horizonte de eventos, es decir, la frontera dentro del agujero desde donde nada del interior puede regresar jamás. 

Cuando estrellas mucho mayores que la masa del Sol mueren, explotan en violentas supernovas. Si estas estrellas poseen una masa 20 veces mayor o más que la de nuestro Sol colapsan durante las supernovas en puntos infinitamente diminutos, formando agujeros negros. Estos puntos, conocidos como singularidades, son el lugar donde la masa se compacta hasta alcanzar una densidad infinita. Sin embargo, no se pueden ver directamente y la luz no puede escapar de su alcance, lo que significa que los agujeros negros son invisibles. 

Si son invisibles ¿cómo los detectamos?

A medida que los agujeros negros interactúan con su entorno, revelan pistas sobre su ubicación. Por ejemplo, un agujero negro descrito como activo "consume" material de objetos cercanos. Conforme el material de las nubes de gas y las estrellas se arremolina violentamente cerca del horizonte de sucesos, se calienta por fricción, creando un resplandor luminoso y liberando ondas de energía. 

En 1933, el físico Karl Jansky identificó extrañas ondas de radio que emanaban de la constelación de Sagitario hacia el centro de la Vía Láctea. Esta fue la primera pista de la existencia de un agujero negro en nuestra vecindad galáctica. Durante las siguientes décadas, las investigaciones posteriores confirmaron que esta misteriosa fuente de energía es realmente un agujero negro en el corazón de la Vía Láctea. En la década de 1990 y principios de la década de 2000, los astrónomos rastrearon las órbitas de estrellas gravitacionalmente ligadas a esta misteriosa fuente durante 16 años. A partir de los movimientos de las estrellas, determinaron que la masa del objeto central de la Vía Láctea debía ser más de cuatro millones de veces la de nuestro Sol. Esta masa era demasiado grande para ser otra cosa que no fuera un agujero negro supermasivo, conocido hoy como Sagitario A*.

Gracias a estudios similares, hoy sabemos que no somos los únicos que albergamos esta estructura: ¡existen agujeros negros supermasivos en el centro de la mayoría de las galaxias!

Si son tan comunes ¿por qué tanto alboroto?

¡Los agujeros negros son fascinantes por lo imposibles que parecen! Aunque Albert Einstein desarrolló la teoría matemática de los agujeros negros a principios del siglo XX, no creía que fueran objetos físicos. El conocimiento de que los agujeros negros son estructuras reales en el espacio es relativamente reciente, lo que los convierte en un campo de estudio apasionante y dinámico para los astrónomos actuales. 

En NOIRLab se investigan muchas facetas asombrosas de los agujeros negros, incluidos los cuásares. Estos son agujeros negros supermasivos con un increíble apetito destructivo, su consumo emite suficiente energía para ser miles de veces más luminosos que nuestra Vía Láctea. Además, los cuásares pueden expulsar increíbles jets (chorros) de materia energética. 

A principios de este año, las observaciones del Espectrógrafo de Infrarrojo Cercano de Gemini (GNIRS, por sus siglas en inglés), instalado en el telescopio Gemini Norte, que forma parte del Observatorio Internacional Gemini, financiado en parte por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) y operado por NOIRLab de NSF, ayudaron a descubrir el jet más grande encontrado en el Universo temprano. El cuásar, llamado J1601+3102, fue identificado por primera vez utilizando el Telescopio Internacional de Conjunto de Baja Frecuencia (LOFAR), una red de radiotelescopios repartidos por toda Europa. Este objeto, se formó cuando el Universo tenía tan solo el 9% de su edad actual y una masa 450 veces superior a la de nuestro Sol. Tiene dos chorros que se extienden desde el agujero negro central y abarcan la increíble cantidad de 200.000 años luz, ¡el doble de ancho que la Vía Láctea!

Los agujeros negros, aunque increíbles por sí solos, también existen en sistemas binarios y se fusionan. El año pasado, astrónomos utilizaron datos de archivo del telescopio Gemini Norte para encontrar el par de agujeros negros más pesados jamás encontrado. Cuando las galaxias se fusionan, sus agujeros negros centrales se unen gravitacionalmente en sistemas binarios. Se lanzan en órbitas uno alrededor del otro, cada vez más cercanas hasta fusionarse en uno solo. El par detectado por Gemini Norte se encuentra a tan solo 24 años luz de distancia y tiene una masa combinada 28.000 millones de veces la del Sol.

Los estudios sobre agujeros negros siguen batiendo récords astronómicos, revelando algunos de los comportamientos más extraños y extremos del Universo. ¿Te interesa saber más sobre estas estructuras? Visita el programa Teen Astronomy Café — To Go! de NOIRLab para descubrir páginas educativas digitales y explorar los agujeros negros y sus órbitas.

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