Física III La Existencia de los Agujeros Negros 1 LA EXISTENCIA DE LOS AGUJEROS NEGROS Gabriel Fernando Talero Rojas ABSTRACT THE PRESENT ESSAY, TALK ABOUT THE BLACK HOLES NATURE AND BEHAVIOUR, BEGINNING WITH THE THEORETICAL PRINCIPLES OF ESCAPE SPEED, APPROACHES FOR DROPPING BY ALBERT EINSTEIN, AND ENDING WITH THE EXPERIMENTAL DEMONSTRATION OF THE BLACK HOLES EXCITANTS, MEASURING THE BLACK BODY RADIATION DEVELOPED BY JON MILLER AND JEROEN HOMAN. Palabras Clave — RXRTE, Agujero Negro, Relatividad General. II. EXISTENCIA TEÓRICAS RESUMEN EL ENSAYO, HABLA PRINCIPALMENTE DE LA NATURALEZA DE LOS AGUJEROS NEGROS, COMENZANDO DESDE LOS PRINCIPIOS TEÓRICOS DE LA VELOCIDAD DE ESCAPE, PASANDO POR LOS PLANTEAMIENTOS DE ALBERT EINSTEIN, Y TERMINANDO POR LA DEMOSTRACIÓN EXPERIMENTAL DE LOS AGUJEROS NEGROS, MIDIENDO LA RADIACIÓN DE CUERPO NEGRO DE UNO DE ELLOS MEDIANTE SATÉLITES DESARROLLADO POR JON MILLER Y JEROEN HOMAN. I. INTRODUCCIÓN D esde aproximadamente 300 años, basando en los estudias de la Dinámica de Cuerpos Celestres, se planteo una pregunta muy fundamenta que aproximaba la naturaleza de un cuerpo con una fuerza gravitacional tan grande que nada pudiera escapar de este. Bajo esta consideración, Grandes científicos como Laplace, Einstein, Hawking, entre otros, han buscado llegar a una respuesta de la naturaleza de dichos cuerpos y de la definición del espacio tiempo en estas regiones del espacio, no sin antes realizar la clara pregunta de la existencia de dichos cuerpos en nuestro universo. El concepto de una región en la cual ningún objeto pudiera escapar realmente trasciende en 1780, con un artículo publicado por John Michell1, el cual afirmaba que una estrella de 500 veces el peso de nuestro Sol pero con su mismo tamaño, tendría la suficiente resistencia de escape como para que la Luz no pudiese Escapar. En 1916, Albert Einstein planteo una Ecuación diferencia no Lineal en la que consideraba una relación de radios críticos para los cuales la luz no pudiese escapar, aunque no confiaba del todo de una posible Solución de dicha ecuación: Sin embargo, Karl Schwarzschild encontró una solución un año después, en la cual se consideraba un Radio Critico conocido actualmente como Singularidad de Schwarzschild: De cualquier forma, se hace necesito tener una noción de que es “No escapar”, este es un concepto inherente de trasladarse a otra posición en el Espacio. Para ello, Albert Einstein planteo el Principio del plano Espacio - Tiempo, el cual se ver alterado por campos de gravedad fuertes. Ensayo entregado el 10 de Noviembre de 2008. El autor es estudiante de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Colombia. Gabriel Fernando Talero Rojas: Código 234035, [email protected] 1 En la “Philosophical Transactions of the Royal Society of London”, 1783. Física III La Existencia de los Agujeros Negros Bajo la definición de la Teoría General de la Relatividad del Espacio Tiempo de Albert Einstein, un agujero negro seria una región en el Espacio Tiempo Asintóticamente plana, parecida a la de la Imagen Anterior, la cual está lo suficientemente alejada de la fuente del campo gravitatorio. 2 cual la luz busca escapar de la enorme gravedad y por lo que pierde energía que se ve reflejada en forma Rayos X en un efecto que se denomina “Oscilaciones Quasi Periódicas” o QPO. En 1958 que nace el Termino AGUJERO NEGRO por el Físico John Wheeler, el cual lo definió como una región en la cual NADA podría escapar. De ahí en adelante, autores y Físicos como Hawking y Bekestein plantearon un Horizonte de Sucesión para el cual la Luz cumple con esta condición. De las contribuciones teóricas más grandes generadas por estos autores, se encuentran las formas de detectar un Agujero Negro: - Los Agujeros Negros emiten una Radiación de Cuerpo Negro, con una longitud de Onda próxima a los Rayos X, mediante un proceso cuántico. El Estudio desarrollado por Miller y Homan también toma en cuenta la amplitud de la línea K de las emisiones de los gases de Hierro que rodean a los agujeros, la cual se puede determinar por medio de un Espectro. Esta línea se ensancha o se estrecha en función de la energía. - Debido a que nada puede escapar a un Agujero negro, solo se puede detectar su enorme Campo Gravitatorio Los resultados del Experimento, justificaban tanto la existencia del Agujero Negro, como la distorsión del Espacio Tiempo, puesto que existían unos valores en las frecuencias de los QPOs que resultaban ser muy pequeños para los valores teóricos esperados, y que solo podían ser justificados bajo las hipótesis de la naturaleza asintótica de los agujeros negros. La pregunta clave en este punto es: ¿Se puede demostrar Experimentalmente la existencia de los Agujero Negro? III. EXISTENCIA EXPERIMENTAL Fueron muchos los cuestionamiento de la existencia verdadera de un Agujero Negro, pues la limitante más grande hasta los mediados del Siglo XX era la tecnología capas para tal demostración. Sin embargo, se plantearon bajo las hipótesis de Hawking, unos métodos de búsqueda, aplicando tecnología Satelital. Cuestionamientos Como última instancia, se plantea la duda, de la verdadera naturaleza del Espacio Tiempo del Agujero Negro, en la Fuente de Origen, lo cual es hasta el momento una completa incógnita para la Ciencia IV. CONCLUSIONES Proyecto Satelital RXTE y las Dislocaciones Espacio-Tiempo Basados en la primera tesis de Hawking, en 1997 los científicos Jon Miller y Jeroen Homan han podido detectar las señales de Rayos X emitidas por un Agujero Negro (GRS 1945+105 situado a 40.000 años luz de la Tierra) y con esto plantear una hipótesis del efecto que tienen sobre la Distorsión del Espacio-Tiempo. Este estudio se dio gracias a la ayuda del telescopio Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE). El principio del experimento consistía en observar la radiación emitida por un As de Luz que se encuentra en lo que se conoce como “Disco de Acercamiento”, punto en el En el Espacio se comprueba la existencia de Regiones Súper-Masivas que deforman el Espacio Tiempo Los Agujeros Negros permiten la generación de Rayos X debido a la Radiación de Cuerpo negro de la Luz y las Partículas de Hierro Gaseoso. V. REFERENCIAS 1. http://www.tendencias21.net/El-espacio-tiempo-sedistorsiona-junto-a-los-agujeros-negros_a509.html 2. http://debin.etsin.upm.es/~segre/talks/Agujerosnegros. pdf 3. http://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro 4. Teoría del Todo, Tercera Conferencia, Stephen Hawking.