Els forats negres es troben entre els objectes més misteriosos de l'univers, i els més estudiats són els estels i els forats negres supermassius. Perquè es formi un tipus d'estrella, l'estrella ha de morir sobtadament. D'altra banda, encara no estem segurs del origen dels forats negres supermassius que es troben a la majoria de les galà xies. En la singularitat, el centre del forat negre és on el temps i l'espai s'aturen.
En aquest article explicarem què són els forats negres supermassius, el seu origen i caracterÃstiques.
Què són els forats negres supermassius
Un forat negre és una regió finita de l'espai-temps on el camp gravitatori és tan fort que res, inclosa la llum, es pot escapar. Els forats negres en si mateixos no es poden observar, però es pot detectar la matèria que els envolta. Això es diu un disc d'acreció. Es forma a partir de matèria que és atreta al centre del forat negre.
CaracterÃstiques generals
Aquà hi ha algunes caracterÃstiques dels forats negres estel·lars i els forats negres supermassius:
- Els forats negres estel·lars es formen quan les estrelles moren. Pel que fa als objectes supermassius, el seu origen no es coneix bé, però es creu que estan estretament relacionats amb el naixement de la Via Là ctia.
- A causa de la seva forta atracció gravitacional, res no pot escapar-se, ni tan sols la llum. Tot i això, si està a una distà ncia segura, no passarà res.
- Són molt grans, amb estrelles desenes de vegades més massives que la nostra.
- No tenen una superfÃcie rÃgida o sòlida. Per exemple, l'horitzó d'esdeveniments no és una entitat de la qual es pugui dir que comença aquà i s'acaba allà , és un lÃmit invisible, però una vegada que no hi ha marxa enrere.
- Els forats negres creixen en atrapar matèria com el gas i la pols de les estrelles properes, i fins i tot en fusionar-se amb altres forats negres.
- A causa dels efectes quà ntics que emeten, es diu radiació de Hawking.
- Tot i tota la seva majestuositat, els forats negres són simples i només coneixem la seva massa, moment angular i cà rrega.
- Tenen una singularitat al centre, que és on acaba tota la matèria. El final de lespai i el temps és un punt densament empaquetat.
- Es creu que cada galà xia té un forat negre al centre. Tot i això, encara es necessita més investigació i molts estudis a l'à rea.
- Quan dos forats negres es fusionen, creen pertorbacions a l'espai-temps que es coneixen com ones gravitacionals. Fins i tot podria estar en algun lloc entre un forat negre i una estrella de neutrons.
- Els forats negres supermassius poden produir raigs massius de supermatèria.
- La calor, com els raigs X, els raigs gamma i les ones de rà dio, que viatgen gairebé a la velocitat de la llum, s'estenen centenars de milers d'anys llums des dels pols del forat negre.
- Clarament, els forats negres no es poden observar, però a mesura que absorbeixen matèria d'objectes propers, com ara pols d'estrelles, estrelles i galà xies, es tornen visibles a mesura que es formen discos d'acreció al seu voltant.
Com es formen els forats negres supermassius
Per tenir una petita idea de , podem imaginar que comprimim fortament un objecte per augmentar la seva densitat, però, a causa de les forces electromagnètiques i nuclears, el material començarà a resistir.
Per nosaltres, comprimir-lo en un volum tan petit i extremadament dens per formar un forat negre requeriria una força enorme, o implosió, com una supernova. Una supernova passa quan una estrella massiva mor, alliberant una gran quantitat d'energia en forma d'explosió i col·lapsant per formar un forat negre.
Els tipus de forats negres més estudiats són els forats negres de massa estel·lar i els forats negres supermassius. Els forats negres estel·lars són les restes fredes d'estrelles massives (de 10 a 15 vegades més massives que el nostre sol) que han entrat a les etapes finals de les seves vides. Aquests forats negres estan dispersos per tota la nostra galà xia i univers, com passa en el cas d'altres estudis sobre forats negres.
Moltes estrelles a les seves etapes finals eventualment es converteixen en nanes blanques o estrelles de neutrons. No obstant això, aquestes estrelles poden ser tan inestables que produeixen explosions anomenades supernoves. En aquesta etapa, l'estrella no té prou força per suportar l'atracció gravitacional, per això l'estrella comença a encongir-se fins a formar un forat negre.
Aquest és un sistema estel·lar binari ubicat al costat d'un estel massiu al costat d'un forat negre estel·lar, del qual extreu energia. Tots dos són part d'un sistema estel·lar binari, on la primera estrella es converteix en un forat negre després de patir una explosió massiva anomenada supernova. El segon és absorbit, el seu material forma un disc d'acreció i emet ones de rà dio o raigs X.
Els forats negres supermassius són veritables monstres que existeixen al centre de moltes galà xies, inclosa la nostra pròpia Via Là ctia. Tenen masses de milions o milers de milions de masses solars i s'estenen fins a un sistema solar. és un exemple daquests objectes extrems.
Els forats negres supermassius juguen un paper important en l'evolució de les galà xies. S'ha observat que la majoria (però no totes) les galà xies tenen un forat negre supermassiu al centre. El descobriment d'aquests elements és una à rea de recerca amb un gran potencial actualment. Encara hi ha molt per descobrir.
Estructura i parts d´un forat negre supermassiu
Un forat negre consta de les següents estructures:
- Singularitat: És el punt central d'un forat negre de densitat infinita, on s'acaba la matèria, on les lleis de la fÃsica ja no tenen sentit, i on cessen el temps i l'espai.
- Horitzó d'esdeveniments: És el punt de no retorn, la singularitat al voltant del forat negre, i és de la mida del radi de Schwarzschild. La velocitat d'escapament aquà és igual a la velocitat de la llum, de manera que la matèria (partÃcules i radiació) que creuin el lÃmit de l'horitzó d'esdeveniments no podrà escapar-se, ni tan sols la llum. Aquest és un viatge d?anada.
- Disc d'acreció: es forma al voltant dun forat negre a mesura que captura matèria dun objecte proper, com una estrella. El disc, fet de gas sobreescalfat i matèria polsegosa, també gira a altes velocitats, produint radiació com a raigs X i ones de rà dio. El forat negre obtindrà el vostre aliment d'aquest disc de matèria.
- Ergosfera: És la regió al voltant del forat negre en rotació, lluny de l'horitzó de successos. AquÃ, l'espai i el temps són absorbits pel vòrtex que envolta el forat negre. Un objecte pot entrar i sortir de l´ergosfera (si suporta forces de marea).
- Dolls relativistes: són grans extensions de matèria molt calenta que viatgen a una velocitat propera a la de la llum, principalment raigs X i ones de rà dio, que creen raigs propers als pols d'un forat negre a mesura que s'alimenta del material de l'objecte.
Espero que amb aquesta informació pugueu conèixer més sobre què són els forats negres massius i les seves caracterÃstiques.