Según la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA por sus siglas en inglés), “un agujero negro es un objeto astronómico con una fuerza gravitatoria tan fuerte que nada, ni siquiera la luz, puede escapar de él. La "superficie" de un agujero negro, denominada horizonte de eventos, define el límite donde la velocidad requerida para evadirlo excede la velocidad de la luz, que es el límite de velocidad en el cosmos. La materia y la radiación son atrapadas y no pueden salir”.
Se han estudiado extensivamente dos clases principales de agujeros negros. Los agujeros negros de masa estelar, de tres a docenas de veces la masa del Sol, se extienden por toda nuestra galaxia, la Vía Láctea, mientras que los monstruos supermasivos que pesan entre 100 mil a milles de millones de masas solares.
Un agujero negro de masa estelar se forma cuando una estrella de más de 20 masas solares agota el combustible en su núcleo y colapsa bajo su propio peso.
En 2019, los astrónomos capturaron la primera imagen de un agujero negro utilizando el Telescopio de Horizonte de Eventos (EHT por sus siglas en inglés), en una colaboración internacional que conectó a ocho radiotelescopios terrestres bajo una sola antena del tamaño de la Tierra.
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Albert Einstein, en su teoría general de la relatividad. LIGO detectó las ondas de un evento ocurrido hace mil 300 millones de años, conocido como GW150914, en el que dos agujeros negros giraban entre sí, en espiral, mientras se fusionaban.
Los astrónomos han estudiado los agujeros negros durante décadas a través de los diversos espectros de luz que emiten. Aunque la luz no puede escapar del horizonte de eventos de un agujero negro, las enormes ondas gravitacionales en sus cercanías hacen que la materia cercana se caliente millones de grados y emita ondas de radio y rayos X.
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