Los agujeros negros son regiones del espacio con una masa tan concentrada que generan un campo gravitatorio del que ni siquiera la luz puede escapar. Se forman al colapsar estrellas masivas, creando una concentración de masa tan densa en un radio pequeño que su velocidad de escape supera la de la luz. Aunque son difíciles de detectar directamente, se pueden observar por su efecto gravitatorio sobre objetos cercanos y por la emisión de rayos X producto de la absorción de materia.

1. BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE MEDICINA
DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO DE LAS TECNOLOGÍAS DE
LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN
DOCENTE: PATRICIA SILVA SÁNCHEZ
“AGUJEROS NEGROS”
ALUMNO: EVELYN RAMIREZ XIQUE
Primavera 2015

2. AGUJEROS NEGROS
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CONTENIDO
RESUMEN-----------------------------------------------------------------------------------------2
INTRODUCCIÓN---------------------------------------------------------------------------------2
1. ¿Que son los agujeros negros?-----------------------------------------------------2
2. Algo de historia--------------------------------------------------------------------------3
DESARROLLO-----------------------------------------------------------------------------------4
1. Definición----------------------------------------------------------------------------------4
2. Como se forman-------------------------------------------------------------------------4
3. Física de los agujeros negros--------------------------------------------------------5
4. Masa y tamaño de los agujeros negros------------------------------------------6
5. Como se pueden detectar-------------------------------------------------------------7
CONCLUSIÓN------------------------------------------------------------------------------------8
BIBLIOGRAFÍA-----------------------------------------------------------------------------------8

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RESUMEN
Los agujeros negros son una concentración de masa elaborada por estrellas
moribundas y por la muerte de las mismas, provocando que esta masa formada
forme un campo gravitatorio inmenso que jala cualquier cosa que tenga en su
camino, no dejando escapar nada ni siquiera la luz lo que lo vuelve negro. Este
proceso de formación de un agujero negro conlleva varios pasos en los cuales
se involucra mucho la física y mecánica cuántica. Lo estaremos analizando
mas afondo en este ensayo.
INTRODUCCIÓN
Quizás muchos de nosotros hemos oído hablar del termino Agujeros negros, tal
vez en las películas de ciencia ficción, en algún programa de televisión o en
revistas de artículos interesantes, pero realmente, ¿Sabemos a que se refieren
cuando mencionan los llamado Agujeros Negros? O ¿Dónde se encuentra,
como se forman y de que están hechos?. Bueno pues en este ensayo,
trataremos de resolver todas estas dudas, que a la mayoría nos surgen al
escuchar dicho termino. Además se ordenara de manera que empecemos con
lo más sencillo como, que son, para así poder entender lo mas complejo que
puede ser el como se forman y la física que interviene en este proceso.
También los describiremos tanto en sus medidas como de algunas
características
1. ¿Que son los agujeros negros?
Un agujero negro es una región finita del espacio en cuyo interior existe una
concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar un
campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede
escapar de ella, lo que por lo tanto lo vuelve negro, porque la velocidad de
escape necesaria es la mayor conocida hasta la actualidad: la de la luz, nada
puede viajar más rápido, entonces este agujero al poseer una enorme
gravedad empieza a atraer hacia si a los cuerpos que estén en sus
proximidades. Así un cuerpo se convierte en un AGUJERO NEGRO.

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2. Algo de historia
Cuando en la primera década del siglo XX (1905 para ser más exactos) Albert
Einstein publicó la teoría de la relatividad muy pocos pudieron visualizar el gran
impacto que ésta teoría podría tener en la física y en el entendimiento de los
fenómenos estelares. Con la observación de un eclipse solar en 1919 se
corroboró que su teoría tenía grandes bases para poder entender mejor al
universo. Si bien Einstein no recibió por éste trabajo el premio Nóbel de física al
menos brindó a los astrónomos la posibilidad de poder entender los
descubrimientos que se realizarían en las décadas posteriores. Uno de estos
descubrimientos fue la existencia de los agujeros negros.
El concepto de un cuerpo tan denso que ni siquiera la luz puede escapar de él,
fue descrito en un artículo enviado en 1783 a la Royal Society por un geólogo
inglés llamado John Michell. Por aquel entonces la teoría de Newton de
gravitación y el concepto de velocidad de escape eran muy conocidos. Michell
calculó que un cuerpo con un radio 500 veces el del Sol y la misma densidad,
tendría, en su superficie, una velocidad de escape igual a la de la luz y sería
invisible.
En 1915, Einstein desarrolló la relatividad general y demostró que la luz era
influida por la interacción gravitatoria. Unos meses después, Karl
Schwarzschild encontró una solución a las ecuaciones de Einstein, donde un
cuerpo pesado absorbería la luz. En 1930, Subrahmanyan Chandrasekhar
demostró que un cuerpo con una masa crítica, y que no emitiese radiación,
colapsaría por su propia gravedad porque no había nada que se conociera que
pudiera frenarla.
En 1967, Stephen Hawking y Roger Penrose probaron que los agujeros negros
son soluciones a las ecuaciones de Einstein y que en determinados casos no
se podía impedir que se creara un agujero negro a partir de un colapso. La idea
de agujero negro tomó fuerza con los avances científicos y experimentales que
llevaron al descubrimiento de los púlsares. Poco después, en 1969, John
Wheeler acuñó el término "agujero negro" durante una reunión de cosmólogos
en Nueva York, para designar lo que anteriormente se llamó "estrella en
colapso gravitatorio completo"

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DESARROLLO
1. Definición
A pesar de que existen explicaciones intuitivas del comportamiento de un
agujero negro, en cosmología teórica no existe una definición simple de qué
constituye un agujero negro, y todos los teóricos trabajan con definiciones
topológicas sofisticadas de qué constituye un agujero negro. De hecho en un
espacio-tiempo compacto no hay una manera adecuada y general de definir
qué condiciones debe cumplir una región para ser considerada un agujero
negro. En espacio-tiempo no compactos se requieren algunas condiciones
técnicas para decidir si una región es un agujero negro, así se dice que en un
espacio-tiempo asintóticamente plano y predictible hay una región de agujero
negro eso significa que dicha hipersuperficie es inalcanzable desde algunos
puntos del espacio tiempo, precisamente aquellos contenidos en el área de
agujero negro. También al principio como definición espontanea con respecto a
su proceso de formación se le llamo a los agujeros negros como "estrella en
colapso gravitatorio completo"
2. Como se forman
Los agujeros negros se forman a partir de estrellas moribundas las cuales
luego de un proceso natural empiezan a acumular una enorme concentración
de masa en un radio mínimo de manera que la velocidad de escape de esta
estrella es mayor que la velocidad de la luz. A partir de esto la ex estrella no
permite que nada se escape a su campo gravitatorio, inclusive la luz no puede
escapar de ella. Para entender con mayor claridad lo anteriormente escrito es
conveniente que estudiemos las fases en la formación de una estrella:
Las estrellas se forman a partir de grandes concentraciones de gas,
principalmente hidrógeno, por efectos gravitatorios los átomos que conforman
estos gases empezarán a colapsar unos contra otros contrayéndose y
generando un calentamiento del gas, el calor poco a poco se incrementará
llegando a generarse reacciones importantes entre los átomos. Estas
reacciones provocan emanaciones de energía altísimas que le dan a las
estrellas la luminosidad característica. Todo esto ocurre hasta un momento en

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que los átomos llegan a alcanzar un equilibrio a partir del cual dejan de
contraerse. El Sol se encuentra en estos momentos en este equilibrio, en el
que no existe ningún tipo de contracción por parte de sus componentes.
Ahora bien, durante el período de tiempo que toma el proceso de contracción
de los átomos la estrella sigue acumulando más gases y crece en tamaño, este
tamaño fue estudiado por Subrahmanyan Chandrasekhar, quien indicó el
tamaño máximo que una estrella puede alcanzar antes de llegar a consumir
todo su combustible natural. Chandrasekhar descubrió el límite al cual una
estrella puede crecer de manera que su masa pueda llegar a ser tal que la
estrella llegue al límite de soporte de su gravedad. Lo que quiere decir que si
la estrella es muy grande su gravedad podría provocar que esta "se derrumbe
sobre sí misma"
Bueno, sucede entonces que este Chandrasekhar calculó matemáticamente
que la masa crítica de una estrella sería igual a 1,5 veces la masa del sol a
ésta masa se le denomina el límite de Chandrasekhar, por debajo de éste límite
encontramos a las enanas blancas y las estrellas de neutrones mientras que
por encima de ese límite, bueno no fue hasta 1939 que se logró explicar que
sucedería con una estrella con una masa mayor a la del límite de
Chandrasekhar, esa estrella poseería un campo gravitatorio tan fuerte que los
rayos de luz emanados de la estrella empiezan a irradiarse hacia la superficie.
Poco a poco los rayos de luz se inclinan con mayor fuerza hacia la misma
estrella de la cual emanan. A lo lejos un observador contemplará como la
estrella pierde luminosidad tornándose roja, Cuando la estrella llegue a
alcanzar un radio crítico el campo gravitatorio crecerá de manera exponencial
llegando finalmente a atrapar a la misma luz dentro de ella.
3. Física de los agujeros negros
Existen en la física atómica y nuclear muchas otras situaciones donde hay un
cierto tipo de barrera que las partículas no podrían salvar según los principios
clásicos, pero que atraviesan por obra de principios de la mecánica cuántica.
El espesor de la barrera alrededor de un agujero negro es proporcional al
tamaño de este. Eso significa que muy pocas partículas pueden escapar de un

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agujero negro tan grande como el que se supone que existe en Cisne X-I, pero
consiguen salir con mucha rapidez de agujeros negros más pequeños. Unos
cálculos minuciosos revelan que las partículas emitidas tienen un espectro
térmico correspondiente a una temperatura que aumenta velozmente a medida
que decrece la masa del agujero negro. Para un agujero negro con la masa del
Sol, la temperatura es solo una diezmillonésima de grado por encima del cero
absoluto. La radiación térmica que emita un agujero negro con tal temperatura
quedaría completamente ahogada por el fondo general de radiaciones del
universo. Por otro lado, un agujero negro con una masa de tan solo mil millones
de toneladas, es decir, un agujero negro primordial del tamaño aproximado de
un protón, alcanzaría una temperatura de unos 120.000 millones de grades
Kelvin, que corresponde a una energía de unos diez millones de electrón
voltios. A semejante temperatura, un agujero negro seria capaz de crear pares
de electrón-positrón y partículas de masa cero, como fotones, neutrinos y
gravitones (los presuntos portadores de la energía gravitatoria). Un agujero
negro primordial liberaría energía al ritmo de seis mil megavatios, equivalente a
la producción de sets grandes centrales nucleares.
A medida que un agujero negro emite partículas, disminuyen constantemente
su masa y su tamaño, lo que facilita la escapada de más partículas y así la
emisión proseguirá a un ritmo siempre creciente hasta que el agujero negro
acabe por desaparecer. A largo plazo, cada agujero negro del universo se
extinguirá de ese modo, pero en lo que se refiere a los grandes agujeros
negros, el tiempo será desde luego muy largo: uno que tenga la masa del Sol
durará unos 166 años.
Por otro lado, un agujero negro primordial debería de haber desaparecido casi
por completo en los diez mil millones de años transcurridos desde el Big Bang,
el comienzo del universo tal como lo conocemos. Esos agujeros negros deben
de emitir ahora, intensas radiaciones gamma con una energía de unos cien
millones de electrón voltios.
4. Masa y tamaño de los agujeros negros
Tal como lo describe Ted Bunn en "Black Holes FAQ", no podemos hablar de
una única medida de grandeza de los agujeros negros ni en general de nada

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que exista; sino que debemos de tomar en cuenta el espacio que ocupa en el
universo y la masa que posee.
Masa de los agujeros negros: Si analizamos las evidencias actuales podemos
considerar que dado que los agujeros negros se forman a partir de la muerte de
estrellas masivas debería de existir un límite máximo del peso de los agujeros
negros que sería a lo mucho igual a la masa máxima de una estrella masiva.
Dicha masa límite es igual a diez veces la masa del Sol, más o menos
1x10^31. En los últimos años se ha encontrado evidencia de la existencia de
agujeros negros en el centro de galaxias masivas.
Tamaño de los agujeros negros: Los científicos han logrado hallar una relación
directa entre la masa y el espacio ocupado de un agujero negro, esto significa
que si un agujero negro es diez veces más pesado que cualquier estrella
ocupará también diez veces el espacio ocupado por esa estrella. Para darnos
una idea más clara compararemos el tamaño del sol con un agujero negro
súper masivo, el sol posee un radio de aproximadamente 700,000 kilómetros
mientras que el agujero negro súper masivo poseerá un radio de a lo más
cuatro veces más grande que el del Sol.
5. Como se pueden detectar
Bueno, no existen registros de que alguien haya podido detectar un agujero
negro con telescopios comunes, lo que se hace normalmente es utilizar
medidores de rayos X para detectarlos pues los agujeros negros son grandes
emisores de estos rayos debido a la pérdida superficial de materia por parte de
un cuerpo que es absorbido por un agujero negro, también son detectados
debido al efecto que tienen sobre los cuerpos visibles que se encuentran
alrededor de estos agujeros negros.
CONCLUSIÓN
Los agujeros negros aun son muy difícil de explicar y aun no se ha podido
estudiar a fondo estos fenómenos ya que no se ha podio observar uno
físicamente y como ya se vio en este ensayo algunas de sus características no

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permitirían estar en una investigación si es que se pudiera ubicar uno. Estos
fenómenos causan mucha curiosidad por las expectativas que nos han creado
la ciencia ficción, y aunque aun falta información sobre este tema ya esta muy
dilucidado muchas de sus fases de creación y se han propuesto varias teorías
de la existencia de estos en nuestra galaxia y sus alrededores pero aun se
quedan como eso solo teorías.
BIBLIOGRAFÍA
 Hawkins, S. (2013), Historia del Tiempo: Del Big Bang a los Agujeros
Negros. USA: Grijalbo
 Garfinkle, D. y Garfinkle, R. (2010), El universo en tres pasos. Del sol a
los agujeros negros y el misterio de la materia oscura. Madrid España:
Critico SL,
 Hawking, S. (2002), Agujeros Negros y Pequeños Universos, Y otros
ensayos Chile: Ciencia.Misc.
 Kip Thorne S, (2010), Agujeros negros y tiempo curvo España: Critico
SL.
 Bunn T. (1995), Black Holes FAQ. Inglaterra: CosmoP,