Este documento describe lo que son los agujeros negros, cómo se forman y cómo se identifican. Explica que los agujeros negros son el resultado del colapso de estrellas masivas y que se forman cuando la atracción gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. También discute cómo se detectan indirectamente los agujeros negros a través de la observación de fuentes de emisión de rayos X y la teoría de Hawking sobre la radiación de los agujeros negros.

1. Benemérita Universidad
Autónoma de Puebla
Silva Sánchez Patricia
Flores Martínez Rebeca Carolina
201307779
DHTICS
Viernes y Sábado 1:00 – 3:00 pm
Primavera 2015

2. Agujeros Negros
Introducción
1. Que son los agujeros negros
2. De que están hechos los agujeros negros
3. Como se forman los agujeros negros
a. Teorías sobre suformación
4. Como se identifican los agujeros negros
a. Comoson losagujerosnegros
b. Tiposde agujerosnegros
Conclusiones
Bibliografía

3. ¿Qué son los hoyos negros?
Los hoyos negros son el resultado de la muerte de estrellas masivas exceptuando
las de supernovas tipo Ia. Cuando la masa restante de una estrella que se ha convertido en
supernova es superior a 2.8 masas del Sol, la estrella sufre un colapso o implosión. Siendo
increíblemente grande la atracción gravitacional, la estrella se contrae sin que pueda
frenarse por la repulsión electrónica como ocurre con las estrellas enanas blancas o por
los neutrones como en el caso de las estrellas de neutrones. Así, la estrella se vuelve lo
que se llama una singularidad y la atracción gravitatoria en su superficie es tan grande que
ni siquiera la luz puede escapar de ahí. Toda la energía y materia se mueve dentro de un
límite conocido como horizonte de eventos. Por lo tanto, desde fuera del horizonte de
eventos no es posible captar ningún tipo de energía de esa estrella llamada hoyo negro.
Entre las formas indirectas de localizarlos se encuentra la observación de fuentes de
emisión en rayos X, ya que en muchas ocasiones los hoyos negros se producen en
sistemas binarios (dos estrellas) y el hoyo negro logra captar, dependiendo de su distancia
a la otra estrella, material que gira en torno a éste ocasionando un aumento en la
temperatura superior al millón de grados, lo que ocasiona emisión en rayos X. También se
utilizan las lentes gravitatorias y los análisis espectrales. Hasta ahora el candidato más
fuerte a ser hoyo negro es la fuente de rayos X Cygnus-X1. Los hoyos negros no sólo
pueden ser el resultado de la muerte de una estrella, sino también de eventos
posiblemente mucho más grandes en los cuales participen miles o millones de estrellas
para formar los hoyos negros hasta ahora hipotéticos en los núcleos de los cúmulos
globulares de estrellas o en los núcleos de las galaxias. La existencia de hoyos negros
supermasivos en los núcleos de las galaxias ya ha sido comprobada a través de
observaciones del telescopio espacial Hubble.
El famoso astrónomo inglés Sthepen Hawking ha hecho la predicción de que al formarse

4. partículas virtuales en las cercanías del horizonte de eventos, una de ellas podría caer en
el mismo mientras la otra podría escapar al espacio, pareciendo surgir materia del hoyo
negro. A esto se le conoce como la "Radiación de Hawking".
Una concepción equivocada de los hoyos negros es ocasionada por la ciencia ficción y es la
de un objeto cósmico "caníbal" que viaja por el espacio devorando estrellas, planetas y
hasta galaxias. Si bien, como se ha explicado, la atracción gravitatoria de cualquier hoyo
negro es muy grande, hay que recordar que ésta actúa de acuerdo a la Ley de la
Gravitación Universal que nos dice: la atracción gravitacional es directamente
proporcional al producto de las masas involucradas, pero inversamente proporcional a la
distancia que separa los cuerpos. Por lo tanto, hipotéticamente podríamos aproximarnos a
una distancia segura a un hoyo negro sin ser atraídos por el mismo. Así, los hoyos negros
no son los cuerpos caníbales que nos hacen suponer.
¿De qué están hechos los hoyos negros?
Los científicos piensan que los hoyos negros están creados en lugares donde la
materia es extremadamente densa (donde una gran cantidad de material es comprimida
en un espacio extremadamente pequeño). Esto puede suceder en los centros de grandes
galaxias o cuando una estrella gigante se colapsa y se encoge durante las fases finales de
su vida. Cuando la materia está tan densa que la luz no puede escapar de ella, la región
que ella abarca se convierte en un hoyo negro.
¿Cómo se forman los hoyos negros?
Dejando a un lado los agujeros negros supermasivos que suelen estar en el núcleo
de las galaxias y cuya masa son de millones de veces nuestro Sol, el mayor agujero negro
de masa estelar conocido hasta la fecha, se descubrió el año 2007 y fue denominado IC 10
X-1. Está en la galaxia enana IC 10 situada en la constelación de Casiopea, a una distancia
de 1,8 millones de años luz (17 billones de kilómetros) de la Tierra, con una masa de entre
24 y 33 veces la de nuestro Sol.

5. Según Stephen Hawking, en los agujeros negros se viola el segundo principio de la
termodinámica, lo que dio pie a especulaciones sobre viajes en el espacio-tiempo y
agujeros de gusano. El tema está siendo motivo de revisión; actualmente Hawking se ha
retractado de su teoría inicial y ha admitido que la entropía de la materia se conserva en
el interior de un agujero negro (véase enlace externo). Según Hawking, a pesar de la
imposibilidad física de escape de un agujero negro, estos pueden terminar evaporándose
por la llamada radiación de Hawking, una fuente de rayos X que escapa del horizonte de
sucesos
¿Cómo se identifican los hoyos negros?
Los hoyos negros son detectados a medida que el material que los rodea (como
gas) está siendo comprimido por la fuerza de gravedad, convirtiéndose en un disco
alrededor del hoyo negro. Las moléculas de gas en el disco giran alrededor del hoyo negro
tan rápido que ellas se calientan y emiten rayos "X". Estos rayos "X" pueden ser
detectados desde la Tierra.
Conclusiones
Se explican los fenómenos físicos mediante dos teorías en cierto modo
contrapuestas y basadas en principios incompatibles: la mecánica cuántica, que explica la
naturaleza de «lo muy pequeño», donde predomina el caos y la estadística y admite casos
de evolución temporal no determinista, y la relatividad general, que explica la naturaleza
de «lo muy pesado» y que afirma que en todo momento se puede saber con exactitud
dónde está un cuerpo, siendo esta teoría totalmente determinista. Ambas teorías están
experimentalmente confirmadas pero, al intentar explicar la naturaleza de un agujero
negro, es necesario discernir si se aplica la cuántica por ser algo muy pequeño o la
relatividad por ser algo tan pesado. Está claro que hasta que no se disponga de una física
más avanzada no se conseguirá explicar realmente la naturaleza de este fenómeno

6. Bibliografía
1. Dr. Ksuum (2009) “Camino al Universo” U.S.A.: Ghandi edtorial
2. Dr. T. Harkor (2006) “Black Holes” Hong Kong: Astronomy and astrophysics group
3. Dra. L. Maria Isabel (2008) “Agujeros Negros” U.S.A.: NASA