dilluns, de juny 08, 2009

Els increïbles forats negres

Fa pocs anys, vàrem començar a sentir parlar d’aquests misteriosos objectes, com si pertanyessin a un món de ciència-ficció. Actualment, ja se n’han descobert 41. Però tot i que es coneixen moltes coses sobre ells, encara queden grans interrogants i qüestions pendents de resposta. El que si sembla clar és que aquestes respostes pendents poden ser una de les claus per a entendre millor el nostre univers i el seu origen.


Què és un forat negre?

Qualsevol objecte massiu en l’univers exerceix una força d’atracció, que anomenem “gravetat”.

La gravetat de la Terra és la responsable que, quan tirem una pedra a l’aire, aquesta torni a caure, però també és la causa de que la Lluna es mantingui estable en la seva òrbitra al voltant nostre, sense “escapar-se”.

La gravetat del Sol manté unit al sistema solar. Al ser el Sol un objecte molt més massiu que la Terra, l’efecte de la seva força d’atracció arriba als confins del sistema solar.

La magnitud de la força de la gravetat depèn, en definitiva, de la massa de l’objecte: com més massa, més força de gravetat.




Des que Einstein va formular la teoria general de la relativitat, sabem que, a més de la força d’atracció, la gravetat també té un altre efecte: deforma l’espai!


Això, que sona tant complicat, és molt senzill de visualitzar si imaginem l’espai com una tela estirada, i els objectes (estrelles, galàxies, etc.) com a boles sobre de la tela: com més “pesi” una bola, més “deforma” la tela (com podem veure en el dibuix).





Si un objecte s’apropa a un altre molt més pesat, “nota” la força de gravetat i “cau” en la deformació de l’espai. De forma similar a quan una pilota de golf, llençada amb massa força, no arriba a entrar en el forat, si l’objecte es mou a suficient velocitat no arriba a “caure” en la deformació creada pel cos massiu, i simplement desvia la seva trajectòria i surt “rebotat”.


Què passa si anem augmentant la massa de l’objecte?

Dons que la deformació de l’espai es fa més i més acusada. Fins que arriba el punt en el què la deformació és tal que tot el què es troba a prop “cau” en el “forat”, per a no sortir mai més, no importa la velocitat que porti. Fins i tot la llum, no pot escapar!





Com es creen els forats negres?

Es coneixen dos tipus de forats negres.

Els forats negres de tipus estel·lar són el resultat de la mort dels estels gegants, aquells amb masses superiors a 35 vegades el nostre Sol. Aquests estels moren de forma espectacular, produint unes explosions (supernoves) que es poden veure a milers de milions d’anys llum, i brillant, per un moment, igual que una galàxia sencera.

Després de l’explosió, el que queda és un forat negre. Un objecte que equival a més de 10 vegades la massa del Sol i que només té uns quants quilòmetres de diàmetre!!!

És aquesta enorme densitat de massa el què produeix la exagerada deformació de l’espai.

El segon tipus d’objecte és encara més espectacular. Es tracta dels forats negres super-massius, amb masses de l’ordre de milions de Sols!

Aquests objectes es troben en el centre de moltes galàxies, inclosa la nostra. Efectivament, en el centre de la Via Làctia es troba un forat negre que “pesa” igual que 3 milions de sols.

Amb aquests objectes comencen moltes de les preguntes sense resposta: com es creen? Són ells qui donen lloc a les galàxies, o pel contrari són producte d’elles?





Com es detecten els forats negres?

Hem dit abans que ni la llum pot escapar. Per tant, un forat negre no pot mai ser observat directament, ja que no ens arriba res que porti informació d’ell.

Per tant, els forats negres es detecten indirectament, per l’efecte que produeixen al seu voltant.

El cas més típic és aquell en el què el forat negre s’ha creat com a conseqüència de la mort d’un super-estel que formava part d’un sistema binari, és a dir, dues estrelles que giren sobre el centre de gravetat comú.

En aquest cas, mesurant la velocitat amb la què l’estel company (visible) es mou al voltant “d’alguna cosa” invisible, es pot calcular la massa i posició d’aquest objecte invisible. A més, el forat negre acostuma a "arrencar-li" matèria al company, i aquesta matèria, accelerada a velocitats increïbles, cau en el forat negre produint intenses radiacions electromagnètiques que es poden detectar (abans no estiguin tan a prop del forat negre com per a que les pròpies radiacions siguin també absorbides!)


I els forats negres super-massius, en el cor de les galàxies, es detecten de forma similar estudiant les enormes velocitats amb les què els estels propers es mouen al seu voltant.


Avui en dia, els forats negres ja formen part del puzzle de l’univers que anem poc a poc construint.

Però són moltes les coses que encara desconeixem d’ells, ja que les nostres lleis de la física no són vàlides per a explicar què passa en aquests punts singulars de l’espai.

A partir d’aquí, entren teories extraordinàries, avui encara ciència ficció, com els túnels del temps, o les velocitats superiors a les de la llum, que ens serveixen per a deixar volar la imaginació.


Vols llegir més sobre forats negres?

* Immensos forats negres en el cor de les galàxies


4 comentarios:

Anònim ha dit...

Veig molt lluny que es pugui arribar a entendre aquest fenomen. Segurament ja no hi serem a temps. Em fa rabia perdem-ho. I jo que estava tan content mirant la Lluna i tractant de descubrir els anells de Saturn… AX

JAC ha dit...

Potser no està tant lluny, AX!

En 10 anys hem sabut que l'expansió de l'univers s'accelera, hem descobert aigua a Mart, hem detectat objectes tan llunyans que la llum que ens arriba d'ells prové de l'infantesa de l'univers, portem més de 300 planetes d'altres sistemes solars descoberts, ...

I ara s'està ja postulant que potser cal una altra revolució científica, per què comencem a veure algunes limitacions als models de física.

Anònim ha dit...

M'encanta aquesta pagina esta molt be i ho explica molt be.
Estava fent un treball i m'ajudad a aprendre mes dels forats negre.
Enhorabona!:)

JAC ha dit...

Gràcies per llegir-ho i pel teu comentari. És molt gratificant saber que el que escrius té utilitat!
Si vols llegir més de forats negres, llegeix el darrer article publicat :-)

Publica un comentari a l'entrada

Categories

Estels i Planetes

TOP