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El misterio de los agujeros negros. Luis Colina, astrofísico

Escrito por J.M. López/ M. Iglesias 22 Mayo 2009
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Este es el Año Internacional de la Astronomía, y uno de los fenómenos más atractivos del Universo son los agujeros negros. En España, el astrofísico Luis Colina es un gran conocedor del tema. Ahora mismo centra su trabajo en el telescopio espacial que sustituirá al Hubble.
Luis Colina, astrofísico. El misterio de los agujeros negros.A Colina se le localiza en el Instituto de Estructura de la Materia, centro perteneciente al CSIC que se dedica a investigaciones en diversos campos de la física, desde la física nuclear, pasando por las moléculas, macromoléculas y la astrofísica.
-¿Por qué dejó Baltimore y su trabajo en el telescopio Hubble, para venir a España?
-Las razones de mayor peso fueron estrictamente personales y familiares. Al mismo tiempo vi la oportunidad de involucrarme desde España en proyectos internacionales como por ejemplo la participación en el Telescopio Espacial James Webb (JWST en inglés), proyecto común de las agencias espaciales americana (NASA), europea (ESA) y canadiense (CSA). En cualquier caso, la vuelta a España no fue nada fácil en ningún sentido.
-¿Qué cambios traerá el telescopio James Webb cuando sustituya al Hubble?
-El telescopio James Webb trabajará en un rango del espectro que en su mayoría no está cubierto por el Hubble. El Hubble trabaja en el rango ultravioleta, óptico e infrarrojo cercano (es decir entre 0.1 y 2 micras), mientras que el James Webb trabajará prioritariamente en el rango infrarrojo (1 a 28 micras). Además, el James Webb tendrá un diámetro unas 2.7 veces mayor que el Hubble y estará situado a unos 1.5 millones de kilómetros de la Tierra. Todas estas características hacen que el James Webb esté especialmente diseñado para estudiar la formación y evolución de galaxias cuando el Universo tenía un 10% de su edad actual, El misterio de los agujeros negros. Luis Colina, astrofísicoy también realizar búsquedas de sistemas planetarios similares a nuestro sistema solar.
”El telescopio James Webb -que sustituirá al Hubble- está especialmente diseñado para estudiar la formación y evolución de galaxias cuando el Universo tenía un 10% de su edad actual, y también realizar búsquedas de sistemas planetarios similares a nuestro sistema solar”
-Si sólo el 10% del universo conocido es masa y el resto materia oscura, ¿dónde se encuentra esta, cuando a los ojos de un observador el espacio parece lleno?
-Realmente el espacio a los ojos de un observador está bastante vacío. Lo que nosotros vemos del Universo con los telescopios es únicamente la materia susceptible de emitir o reflejar luz (es decir fotones). Esto limita nuestro estudio a las estrellas individuales, a los conjuntos de estrellas que forman las galaxias, y a los conjuntos de galaxias. El resto de masa del Universo se encuentra en la forma de materia y energía que por sus efectos sabemos que existen pero no conocemos su naturaleza. Son las que se denominan materia y energía oscuras.
-¿Cuál es la diferencia entre ambas?
-Existe una materia que no se ve directamente pero que se hace notar por sus efectos de atracción gravitatoria, es la denominada materia oscura. Esta materia la forman diversos tipos de  partículas elementales, ahora bien no se sabe cuáles ni en qué proporción. Recientemente, en los años noventa, se detectó un efecto de repulsión global en el UniversoEl misterio de los agujeros negros. Luis Colina, astrofísico que daba lugar al fenómeno de expansión acelerada del mismo. La fuerza repulsiva causante de esta aceleración se asocia a la energía oscura, cuya naturaleza se desconoce en estos momentos.
”En los años noventa se detectó un efecto de repulsión global en el Universo que daba lugar al fenómeno de expansión acelerada del mismo. La fuerza repulsiva causante de esta aceleración se asocia a la energía oscura, cuya naturaleza se desconoce en estos momentos”
-La ESA y la NASA se han unido en una misión al satélite Europa, ¿qué esperan certificar?
-La misión se enmarca dentro de los programas de estas agencias espaciales para estudiar dentro de nuestro propio sistema solar aquellas planetas o lunas -el caso de Europa como luna de Júpiter-, en las que se piensa que pueden existir condiciones propicias para la detección de vida microscópica. En este contexto, Europa es un satélite de Júpiter que tiene una superficie helada debajo de la cual se piensa que pueden existir grandes cantidades de agua que podrían albergar algunas formas de microorganismos.
-Actualmente se considera que hay por lo menos 100.000 millones de galaxias, ¿es importante observar al cielo para recuperar la humildad con respecto a nuestro planeta, del que actuamos como dueños?
-Estoy totalmente de acuerdo. Es importante recuperar la observación del cielo, y en general de la naturaleza, para realizar un ejercicio de humildad y entender nuestro puesto dentro del Universo. Observando y estudiando el Universo, nos damos cuenta que no ocupamos ningún lugar privilegiado ni especial El misterio de los agujeros negros. Luis Colina, astrofísicoen el mismo.
”Europa es un satélite de Júpiter que tiene una superficie helada debajo de la cual se piensa que pueden existir grandes cantidades de agua que podrían albergar algunas formas de microorganismos.”
-¿A qué pregunta le gustaría encontrar respuesta?
-Me gustaría saber la respuesta a muchas preguntas, creo que la mayoría de ellas son las que se hace cualquier persona, quizá con el toque del método científico. Por ejemplo, ¿son los sistemas planetarios fruto del proceso normal de formación de estrellas? ¿Se forman planetas tipo Tierra en los mismos?¿Podemos detectar trazadores de vida en ellos? ¿Podemos identificar un tipo de vida no basada en el carbono y el oxígeno como la nuestra? Estas son algunas de las preguntas que subyacen a misiones espaciales futuras que están en fase de estudio.
-¿Qué le produce saber que toda la información que le llega de las estrellas es pasado?
-No es tanto el pensar que esta información nos viene del pasado, sino que proviene de algo que se produjo en un pasado tan remoto como el de hace millones de años -es decir, cuando la especie humana ni existía como tal en la Tierra-, y que probablemente proviene de alguna estrella que ya ha dejado de existir como tal. Las galaxias más cercanas se encuentran a unas distancias tales que la luz que vemos hoy en día proveniente de ellas salieron hace decenas o centenas de millones de años, en la época en la que los grandes dinosaurios vivían en la Tierra.

AGUJEROS NEGROS

-Se cree que en el centro de todas las galaxias existe un agujero negro supermasivo, ¿Qué sentido tiene su presencia? ¿Cuál es la relación que tiene con su galaxia correspondiente?
-De la misma forma que empezamos a pensar que los sistemas planetarios son una característica natural en la formación de estrellas, se ha obtenido en los últimos años la evidencia empírica de que los agujeros negros en los centros de galaxias existen de forma habitual y deben de ser por tanto una característica del proceso de formación de galaxias. El misterio de los agujeros negros. Luis Colina, astrofísico-¿Es proporcional el tamaño de una galaxia con el de su agujero negro?
-Por lo que conocemos hasta la fecha, en los casos que se ha podido estudiar en detalle, la masa del agujero negro central guarda una relación concreta con la masa de toda la galaxia que lo alberga. Esta proporción es tal que la masa del agujero negro representa alrededor de 0.2% de la masa de la galaxia. Por tanto, la formación de los agujeros negros centrales debe de estar íntimamente ligada a la formación de las galaxias que los albergan, pero todavía no se conocen en detalle los mecanismos físicos que dieron lugar a los mismos.
-La observación de los agujeros negros no se hace de un modo directo, sino a través de la materia que es atraída hacia ellos hasta el mismo momento de ser “devorada”. ¿Qué es lo que nos dice esta materia?
-La detección de los agujeros negros se realiza por procedimientos indirectos como son los estudios de sus efectos gravitacionales sobre las estrellas circundantes o la emisión del gas que se calienta a medida que cae hacia el agujero negro, en lo que se denomina el disco de acrecimiento.
”La masa del agujero negro central guarda una relación concreta con la masa de toda la galaxia que lo alberga. Esta proporción es tal que la masa del agujero negro representa alrededor de 0.2% de la masa de la galaxia”
-Además de la perspectiva destructiva de los agujeros negros, también ahora se sabe que ayudan a la construcción de galaxias. ¿Qué cree que les define mejor, su naturaleza constructora o destructora?
-Existen diversas teorías que argumentan a favor de la importancia de los agujeros negros en los estadios iniciales de formación de galaxias cuando el Universo tenía una edad del 10% de la actual. Sin embargo estas teorías son de difícil comprobación. Lo que sí se sabe es que el efecto gravitatorio de los agujeros negros tiene un rango limitado si se compara con el tamaño de una galaxia. El efecto gravitacional del agujero negro domina a escalas muy pequeñas (del orden de la distancia recorrida por la luz en unos dos años)
en comparación con lo que es el diámetro típico de una galaxia (distancia recorrida por la luz durante unos 100 mil años).
-Recientemente se han realizado estudios que señalan que determinados agujeros negros emiten chorros de plasma. ¿A qué se debe este fenómeno, que a priori parece contradecir la idea de que de los agujeros negros nada puede escapar?
-La materia alrededor de un agujero negro actúa como una corriente eléctrica que genera un campo magnético en el cual las partículas cargadas -electrones, protones- se aceleran hasta alcanzar velocidades próximas a la luz y emiten un tipo particular de radiación conocida con el nombre de radiación sincrotrón.
-¿Es posible describir lo que sucede dentro de un agujero negro?
Un agujero negro es una singularidad dentro de nuestras teorías de espacio-tiempo (la relatividad) y las ecuaciones no permiten describir lo que sucede dentro del denominado horizonte de sucesos. La Astronomía indaga las propiedades del agujero negro -su masa, velocidad de giro, carga- mediante las propiedades de la materia cercana al horizonte de sucesos. Δ

 

Comentarios   

 
0 #1 miguel bernate fonseca 11-08-2010 01:54
en verdad para mi el tema de los agujeros negros es uno de los temas que mas me apasionan porque; se da cuenta que es algo asombroso y extraordinario y el hombre se da cuenta que no es el ser superior en todo el universo sino que somos una microscópica materia en tan majestuoso lugar.
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