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Mar 25 2014

¿Puede la luz orbitar un agujero negro?

[Fuente del artículo: Phys.org]

¿Ya que agujeros negros son las muestras gravitacionales más poderosas del Universo entero, pueden deformar la luz tanto que entre en órbita? ¿Y a qué se parecería si se pudiera sobrevivir y seguir a la luz en este viaje alrededor de un agujero negro?
Considere este experimento mental, primero explicado según Newton. Imagínese que usted tiene un cañón que podría disparar una bala de cañón a lo lejos. La pelota volaría y caería, y luego chocaría contra la superficie. Si usted disparara la bala de cañón más fuerte volaría más lejos antes de caer a tierra. Y si usted podría disparar la bala de cañón con suficiente fuerza -y no hacer caso de la resistencia del aire-  viajaría alrededor de la Tierra. La bala de cañón estaría en  órbita. Cae hacia la Tierra, pero la la Tierra también se curva constantemente. 

Esto no sólo sirve para balas de cañón, astronautas y satélites: con la luz también. Este fue uno de los descubrimientos más grandes que Einstein hizo sobre la naturaleza de gravedad. La gravedad no es únicamente una fuerza atractiva entre masas, también es una distorsión del espacio-tiempo. Cuando la luz “cae” en la gravedad de un objeto masivo, su trayectoria se curva para seguir la curvatura del espacio-tiempo.

Las galaxias distantes, el Sol, y aún nuestra propio planeta Tierra harán que la luz sea desviada de su camino por la distorsión del espacio-tiempo. Pero la increible gravedad de un agujero negro puede retorcer el espacio-tiempo. Y sí, hay una región alrededor de un agujero negro donde incluso los fotones son forzados a viajar en una órbita. De hecho, esta región se conoce como la “esfera del fotón“.
Vistos desde muy lejos, los agujeros negros actúan como cualquier objeto masivo. Si usted substituyera el Sol por un agujero negro de la misma masa, nuestra Tierra seguiría en órbita exactamente el mismo modo que lo hace actualmente. Pero al acercarnos al agujero negro, el objeto que orbita tiene que ir más rápido. La esfera del fotón es la órbita final estable que puede un cuerpo tener alrededor de un agujero negro. Y sólo la luz, moviendose a la velocidad de la luz, puede tener dicha órbita estable a dicha separación del agujero negro.
Imagínese que usted puede sobrevivir en dicha “esfera del fotón” de un agujero negro. Podría señalar con su linterna en una dirección, y ver la luz detrás de usted, después de que ésta orbitara totalmente el agujero negro. Usted también sería bañado por la radiación de todos los fotones capturados en esta región. La luz visible podría ser bonita, pero los rayos X y la radiación gamma serían letales.
Por ebajo de la “esfera de fotón” usted vería sólo la oscuridad. Está el horizonte de sucesos, el punto de no retorno incluso para la luz. Y por encima de usted vería el Universo deformado por la intensa gravedad del agujero negro. Usted vería el cielo entero, incluso las estrellas que normalmente estarían ocultadas por el agujero negro, debido al efecto de la gravedad sobre la luz que de ellas recibimos. Esto sería un lugar increible y a la vez mortal.

[Fuente del artículo: Phys.org]

2 comentarios

  1. Gerardo Alcántara B.

    Fascinante, mejor Descripción no se pudo haber hecho del Universo y sus maravillas. Felicidades..!!

    1. Fran Sevilla

      Gracias Gerardo!

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