¿Qué es un agujero negro y cómo se forma? Explicación fácil

🧠 ¿Qué es un agujero negro en palabras simples?

Un agujero negro es una región del espacio donde la gravedad es tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar. Imagina una especie de «aspiradora cósmica», pero invisible, que lo atrae todo a su alrededor.

Los agujeros negros no son peligrosos por sí solos, a menos que te acerques demasiado. De hecho, son una parte natural del universo y cumplen un papel importante en la evolución de las galaxias.

🌌 ¿Cómo se forma un agujero negro?

Las estrellas son principalmente conjuntos de átomos de hidrógeno. En su núcleo se producen explosiones de hidrógeno (explosiones termonucleares) constantemente o en otras palabras, hay moléculas de hidrógeno que se fusionan para así convertirse en helio (que es más pesado que el hidrógeno):

H + H = He + n (un neutrón :D) + Energía

Como podemos ver, esta fusión molecular, además libera una cantidad de energía enorme.

A pesar de estas explosiones la estrella no salta en pedazos, ¿por qué? Pues porque el núcleo de la estrella en el que se producen estas fusiones está rodeado por una gran cantidad de masa, que debido a la gravedad es atraída hacia el centro, es decir, el núcleo, así que lo comprime lo suficiente como para mantener las explosiones a raya.

La reacción no se detiene en el helio, los átomos de helio pueden fusionarse entre sí y convertirse en carbono, el carbono en neón, el neón en oxígeno etc. hasta llegar al hierro.

Las condiciones para poder fusionar el hierro en elementos más pesados son tan extremas que no se dan en ninguna estrella. Por lo tanto, el proceso de fusión se detiene y deja de haber una fuerza que se oponga al peso de la estrella, y entonces se rompe el equilibrio.

Entonces, toda la materia que rodea el núcleo se arrastra hacia este comprimiéndolo más, de forma que, al ser estas fuerzas tan grandes, el núcleo de hierro se comprime a una fracción de lo que era (puede pasar de tener un diámetro de miles de kilómetros a un diámetro de 30 kilómetros), y libera una cantidad de energía enorme. De hecho es la explosión más potente del universo y se conoce como Supernova.

Es importante tener en cuenta que la masa del núcleo, que es de hierro, es inmensa, y aunque se haya comprimido el núcle, la masa sigue siendo la misma.

Esta supernova puede dar lugar a una estrella de neutrones o, si era una estrella de muchísima masa, a un agujero negro.

Podemos resumir el proceso en lo siguiente:

1. La estrella agota su combustible y ya no puede sostener su propio peso.
2. Su núcleo colapsa bajo su propia gravedad.
3. Si la estrella es lo suficientemente masiva, ese colapso da lugar a un agujero negro.

Pero esta no es la única forma en que pueden formarse. También hay otros procesos menos comunes:

🪐 Otras formas de formación

Agujeros negros primordiales: Hipotéticos agujeros negros que se habrían formado justo después del Big Bang por fluctuaciones en la densidad del universo.

Fusión de estrellas de neutrones: Dos estrellas de neutrones pueden chocar y formar un agujero negro.

Colapso directo de nubes de gas masivas: Algunas teorías sugieren que en el universo primitivo, grandes nubes de materia colapsaron directamente en agujeros negros.

🧩 ¿Cuáles son las partes de un agujero negro?

Aunque no podamos verlos directamente, los científicos han definido varias partes que componen un agujero negro:

• Horizonte de sucesos: Es el “punto sin retorno”. Una vez que algo lo cruza, no puede escapar. Esto es así porque para ello se debería ir más rápido que la luz, y no es posible viajar a más velocidad que la luz. Es por eso que cuando se mira un agujero negro sólo se ve oscuridad, porque ni la luz puede salir de él.
• Singularidad: Es el punto central, el núcleo donde toda la masa del agujero negro está comprimida en un volumen infinitesimalmente pequeño.
• Disco de acreción: Materia girando a su alrededor, que se calienta y emite luz antes de ser absorbida.
• Jets relativistas (en algunos casos): Chorros de partículas que salen despedidos desde los polos del agujero negro.

🌀 Curiosidades sobre los agujeros negros

• No son “aspiradoras espaciales”: No te absorberán si estás lejos. Solo afectan lo que está muy cerca.
• Pueden crecer: A medida que absorben materia, su masa aumenta.
• Pueden fusionarse: Dos agujeros negros pueden unirse y formar uno más grande.
• El tiempo se comporta distinto cerca de ellos: La gravedad extrema ralentiza el tiempo, según la teoría de la relatividad.

🌠 Los agujeros negros más famosos

1. Sagitario A*: Es el agujero negro en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
2. M87*: El primer agujero negro fotografiado en 2019 por el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT).
3. Cygnus X-1: Uno de los primeros descubiertos, y el primero aceptado como un agujero negro real.
4. TON 618: Uno de los agujeros negros más masivos conocidos, con más de 60 mil millones de veces la masa del Sol.
5. Ansky: Recientemente observado en pleno “despertar”, en tiempo real.

🧪 Tipos de agujeros negros

Los agujeros negros se clasifican principalmente según su masa y origen. Aquí tienes los principales:

🌟 1. Agujeros negros de masa estelar

• Se forman por el colapso de estrellas masivas.
• Tienen entre 5 y 100 veces la masa del Sol.
• Son los más comunes que conocemos.
• Ejemplo: Cygnus X-1

🌀 2. Agujeros negros supermasivos

• Se encuentran en el centro de casi todas las galaxias.
• Tienen entre millones y miles de millones de veces la masa del Sol.
• Su origen aún no se entiende del todo, pero pueden haberse formado por la fusión de muchos agujeros pequeños y el colapso de grandes nubes de gas.
• Ejemplo: Sagitario A*, en el centro de la Vía Láctea.

🧊 3. Agujeros negros intermedios

• Más grandes que los de masa estelar, pero más pequeños que los supermasivos (100 a 100,000 masas solares).
• Son difíciles de detectar y aún están en estudio.
• Podrían ser «eslabones perdidos» en la evolución de los agujeros negros.

🧬 4. Agujeros negros primordiales

• Teóricos. Se cree que podrían haberse formado en el primer segundo después del Big Bang.
• Tendrían masas muy variadas: desde menos que un átomo hasta el tamaño de un planeta.
• Si existen, podrían explicar parte de la materia oscura del universo.