¿Qué tan frío es un agujero negro?

Mucho se ha estudiado y especulado sobre los agujeros negros. El simple hecho de que existan estos fenómenos astronómicos fascina al ser humano como pocos a lo largo del universo. Sin embargo, estos lugares capaces de absorber todo cuanto cae a su alrededor, incluso la luz, ¿tienen temperatura?

Un agujero negro absorbe todo cuanto cae dentro. En su interior no existe nada que emita calor o frío. Desaparece la radiación infrarroja, la gamma, las ondas de radio...

Ahora bien, los agujeros negros pueden brillar con la energía de un billón de estrellas cuando se convierten en un quásar. En ese momento, se alimentan activamente de estrellas y nubes de gas y polvo. Se crea un disco de acreción a su alrededor con la suficiente densidad para actuar como el núcleo de una estrella.

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La temperatura de un agujero negro

Ahora bien, llegados a este punto, ¿de qué temperatura estamos hablando? Es evidente que nos referimos a la que hay en su horizonte de sucesos, donde se encuentra todo el material antes nombrado.

Para explicar este fenómeno, hemos de recurrir a gran maestro Stephen Hawking y su concepto de radiación. Según esta teoría, los agujeros negros generarán partículas virtuales en el borde del horizonte de sucesos, siendo las más comunes los fotones, es decir, luz, es decir, calor.

Estas partículas virtuales se pueden recombinar y desaparecer tan rápido como aparecen. Pero si aparecen en el horizonte de sucesos, la mitad del par cae dentro del agujero negro, mientras la otra parte queda libre y escapa hacia el universo.

Aprende sobre la radiación de Hawking en: «La radiación de Hawking»

Observando las partículas que escapan del agujero negro y observando los fotones, podríamos medir la temperatura del lugar. Sería inversamente proporcional a la masa de agujero negro y el tamaño del horizonte de sucesos.

Pero a veces, cuando un fotón viaja en dirección perpendicular hacia el horizonte de sucesos, dicha partícula tiene la oportunidad de escapar. Eso sí, cuanto más largo sea el horizonte de sucesos, menos posibilidades tendría.

Pero dado que la energía no puede ser creada ni destruida, el agujero negro sería quien suministra energía para liberar los fotones.

Así pues, se estima que los agujeros negros más masivos o supermasivos, millones de veces más masivos que nuestro sol, podrían tener una temperatura de 1.4 x 10 elevado a -14 grados Kelvin. Esto es muy bajo, casi cero absoluto.

Desde que esta temperatura es mucho más baja que la media del universo, que ronda los 2.7 grados Kelvin, todos los agujeros negros existentes tendrán en general una ganancia de masa. Es decir, absorben radiación cósmica más rápido de lo que la evaporan.

Solo un agujero negro que tuviera la masa aproximada de la Luna evaporaría a la misma velocidad que absorbe energía del universo. Al ser menos masivo, sería cada vez más caliente. Aunque seguirían siendo muy fríos, sobre los 100 grados Kelvin, pero más cálidos que la media del universo.

Fuente VIX 



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