Els forats negres. Són forats? Son negres?
Un forat negre és una regió finita de l’espai en l’interior de la qual hi ha una concentració de massa tant elevada i densa com per a generar un camp gravitatori tal que cap partícula material, ni tan sols la llum, pot escapar d’ella. No obstant això, els forats negres poden ser capaços d’emetre un tipus de radiació, la radiació d’Hawking, conjecturada per Stephen Hawking en la dècada de 1970. La radiació emesa per forats negres com Cygnus X-1 no és procedent del propi forat negre sinó del seu disc d’acreció.
trar diversos teoremes importants sobre la idea i geometria dels forats negres. Prèviament, en 1963, Roy Kerr havia demostrat que en un espai-temps de quatre dimensions tots els forats negres havien de tindre una geometria quasi esfèrica determinada per tres paràmetres: la seua massa M, la seua càrrega elèctrica total e i el seu moment angular L. Els científics pensen que en el centre de la majoría de las galàxies, entre elles la nostra Via Làctia, hi ha forats negres supermassius. L’11 de febrer de 2016, les col•laboracions LLIGUE, Interferòmetre Virgo i GEO600 van anunciar la primera detecció d’ones gravitacionals, produïdes per la fusió de dos forats negres a uns 410 de megapársecs, és a dir, a uns 1337 milions d’anys llum. Les observacions van demostrar l’existència d’un sistema binari de forats negres de massa estel•lar i la primera observació d’una fusió de dos forats negres d’un sistema binari. Anteriorment, l’existència de forats negres estava basada en observacions astronòmiques de forma indirecta, a través de l’emissió de rajos X per estrelles binàries i galàxies actives.
La gravetat d’un forat negre es tant gran que arriba a deformar l’espai-temps i provoca una singularitat embolicada per una superfície tancada, anomenada horitzó de successos. Això ja ho va predir Einstein en les seues equacions de camp. L’horitzó de successos separa la regió del forat negre de la resta de l’univers, i a partir d’ell cap partícula pot eixir, incloent els fotons. Eixa deformació és estudiada per la relativitat general, la que va predir l’existència dels forats negres i va ser el seu primer indici. En la dècada de 1970, Hawking, Ellis i Penrose van demos-
La gravetat d’un forat negre pot atraure el gas que es troba al seu voltant, que s’arremolina i s’escalfa a temperatures de fins a 12 000 000 °C, açò és, 2000 vegades major temperatura que la de la superfície del Sol. Els forats negres es formen en un procés de col•lapse gravitatori que va ser àmpliament estudiat a mitjan segle XX per diversos científics, particularment Robert Oppenheimer, Roger Penrose i Stephen Hawking, entre altres. Hawking, en el seu llibre divulgatiu “Història del temps: del Big Bang als forats negres” (1988) , repassa alguns dels fets ben establerts sobre la formació de forats negres. Eixe procés comença després de la mort d’una gegant roja (estrella de 10 a 25 o més vegades la massa del Sol), entenent-se per mort l’extinció total de la seua energia. Després de diversos milers de milions d’anys de vida, la força gravitatòria de la dita estrella comença a exercir força sobre si mateixa originant una massa concentrada en un xicotet volum, convertint-se en una nana blanca. En eixe punt, el procés pot prosseguir fins al col•lapse d’eixa nana blanca per QUÈ PASSA? XV
29
