Creemos que el universo ha estado en existencia por durante unos 13.700 millones de años, y aún contiene muchos arcanos enigmas que perseveran en desconcertar a los astrónomos hasta nuestros días. Desde la Energía Oscura, pasando por los Rayos Cósmicos, y hasta la singularidad de nuestro propio y peculiar sistema solar con sus Vientos Solares; e incluyendo sus inexplicables habitantes; no faltan las rarezas y paradójicas cósmicas. Aquí hablaremos de una de ellas: el Horizonte de Eventos (Event Horizon).
En astrofísica, un Horizonte de Eventos es un límite más allá del cual los eventos que ocurren alrededor de un Agujero Negro no pueden afectar a un observador. Lo que delimita el área de acción de un agujero negro, es llamado un Horizonte de Eventos.
Hoy escribo sobre este cósmico y aburrido tema porque hace poco ví una película llamada “Event Horizon” (Horizonte de Eventos) la que es una sátira de mal gusto de una mordacidad y una acrimonia increíbles, y básicamente no tiene nada que ver con el concepto real de Horizonte de Eventos. Este filme, en mi educada opinión; es un perfecto sottisier*. Como ciertamente la ignorancia ciega es el enemigo más peligroso de la civilización, especialmente para los civilizados; entre otras razones, me sentí obligado a aclarar este asunto. Este escrito es para aquellos curiosos intelectuales a quienes les importa separar la realidad de la bazofia y no so practican aiscolatría* intelectual.
El Horizonte de Eventos de un agujero negro está vinculado a la velocidad de escape de un objeto atrapado por su poder gravitatorio, y es la velocidad que un objeto debería ejercer y exceder para escapar del círculo o límite de atracción gravitacional del agujero negro. Mientras más se acerque un objeto a un agujero negro, mayor sería la velocidad que requeriría para escapar de esa fuerza de gravedad absolutamente masiva. El horizonte de eventos es la frontera perimetral alrededor de un agujero negro, donde la velocidad de escape debe superar con exceso la velocidad de la luz.
En otro léxico, un horizonte de eventos es similar a una muralla de una prisión de súper seguridad. Uno puede entrar en los confines de esta muralla fácilmente, pero jamás de los jamases podrá salir.
Salvaguarda
A este punto, si usted no está bostezando, rascándose la cabeza, o preguntándose ¿¡qué demonios le pasa a este Loco!?, quizá pueda seguir interesado en este tema. Si nó, no se preocupe porque no hay nada en este planeta ni en esta vida que sea capaz de insultarme o zaherirme. Además, ¿qué más tiene que hacer durante el encierro del Covid? De otra forma, camine conmigo en esta jornada literaria celestemente astral.
Corrientes de pensamiento
En el año de 1784, John Michell, un filósofo y clérigo natural británico quien procuró ideas precursoras en una amplia gama de campos científicos, incluyendo astronomía, geología, óptica y gravitación; propuso que alrededor de objetos masivos densos, la gravedad puede ser lo suficientemente poderosa como para que, incluso los fotones; no puedan escapar a su atracción. En aquel entonces --circa 1783--, las teorías newtonianas de la gravitación y la teoría corpuscular de la luz, eran el objeto principal del interés cósmico.
Estas teorías establecen que si la velocidad de escape de un objeto supera la velocidad de la luz, entonces la luz que se origina dentro o desde este objeto, podría ser capaz de escapar zafralmente, pero volverá a ser captiva del ámbito de la fuerza de gravedad. En 1958, David Finkelstein, un profesor emérito de física en el Instituto de Tecnología de Georgia; utilizó la Relatividad General de Einstein para fundar una definición más estricta de un horizonte de eventos de un agujero negro, y lo estableció como un confín más allá del cual los eventos de cualquier tipo no pueden afectar a un observador externo.
La Teoría General de la Relatividad o Relatividad General es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas de referencia general, publicada por el astutín Albert Einstein en los años de 1915 y 1916. Los principios fundamentales de esta generalización son el Principio de Equivalencia, el que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de una misma realidad, el concepto de la Curvatura Espacio-temporal, y el principio de Covarianza Generalizado.
En la teoría de probabilidades y estadística, la covarianza es una medida de la variabilidad conjunta de dos inconstantes aleatorias. Si los valores mayores de una variable corresponden principalmente con los valores mayores de la otra variable, y lo mismo ocurre con los valores menores, la covarianza es positiva. ¿Qué cosas, no?
Si aún no está comatoso o mentalmente mortecino; sigamos.
Estas nuevas percepciones encauzaron anacolutonian* paradojas de información y cortafuegos1, lo que incitó la reexaminación del concepto de horizontes de eventos locales y la noción de agujeros negros. No mucho después de esto, se comenzaron a desarrollar diversas teorías, algunas con horizontes y otras sin horizontes de eventos. Stephen Hawking, un físico teórico y cosmólogo inglés, fué uno de los principales fomentadores de teorías para describir los agujeros negros.
(1) Un cortafuegos en un agujero negro es un fenómeno hipotético en el que un observador que cae en un agujero negro encuentra quantums de alta energía en (o cerca) de su horizonte de eventos.
Hawking sugirió que se debería usar un horizonte aparente en vez de un horizonte de eventos, y expresó: "un colapso gravitacional produce horizontes aparentes pero no horizontes de eventos". Finalmente, Hawking determinó que "la ausencia de horizontes de eventos significa que no hay agujeros negros, en el sentido de regímenes de los cuales la luz no puede escapar al infinito". Esto no implica necesariamente rechazar la existencia de agujeros negros, escuetamente expresa la desconfianza hacia la definición convencional rigurosa del horizonte de eventos.
Comportamiento
Cualquier objeto que se acerque al horizonte de eventos desde el sitio del observador, aparentemente se ralentiza* y no llega a cruzar completamente el horizonte de eventos. Debido al cambio gravitacional llamado “rojo”, la imagen del objeto se torna rojiza con el tiempo a medida que el objeto se aleja del observador. ¿Qué cosas, no?
Un horizonte de eventos es una particularidad que se distingue en un universo en expansión. Esta velocidad de expansión sideral alcanza --e incluso excede-- la velocidad de la luz, lo que evita que las señales alcancen algunas regiones del Universo. Un horizonte de eventos cósmicos es un horizonte de eventos real porque afecta a todo tipo de señales, incluídas las ondas gravitacionales que viajan a la velocidad de la luz2.
(2) Esto es una cuestión de estricta conexión con electromagnetismo. En el siglo XIX, Armand Hippolyte Louis Fizeau, un físico francés que desarrolló un método para determinar la velocidad de la luz basándose en las mediciones del tiempo de vuelo en la Tierra, informó un valor de 315.000 km/s. Jean Bernard Léon Foucault, otro físico francés, mejoró su método y obtuvo un valor de 298.000 km/s en 1862.
Se especula que los agujeros negros posiblemente giran porque las estrellas desde las que se originaron también giraban, y porque la materia que engullen también giraba en espiral antes de caer en las garras del agujero negro. Modernos hallazgos sugieren que los agujeros negros pueden girar a velocidades superiores al 90 por ciento de la velocidad de la luz, casi con la misma velocidad con que el esporádico y mortal ser humano se olvida de sus constantes errores.
En un principio, el modelo básico de agujeros negros concebido decía que éstos no giraban, por lo que se conjeturaba que sus singularidades eran simplemente: puntos. Pero debido al hecho comprobado de que los agujeros negros ordinariamente giran, los patrones actuales de movimiento de los agujeros negros sugieren que sus singularidades son anillos infinitamente delgados. Esto hace que los horizontes de eventos de los agujeros negros giratorios, también conocidos como agujeros negros de Kerr, sean vistos oblongos; achatados en los polos y acrecentados en sus ecuadores.
Otros tipos de horizonte
Tipos de horizonte más específicos incluyen los horizontes Absolutos y Aparentes, los que están relacionados pero que son distintos; y que también se encuentran alrededor de un agujero negro. Otros tipos alógenos* incluyen los horizontes de Cauchy y Killing; las Esferas de Fotones y las Ergosferas de la solución de Kerr; partículas y horizontes cosmológicos relevantes para la cosmología; además de horizontes aislados y dinámicos importantes en la investigación actual de agujeros negros.
Internamente, en un horizonte de eventos se encuentra la singularidad del agujero negro. Investigaciones previas sugieren que la masa completa de un objeto que ha sido presa del agujero negro, se ha implosionado en una condensación infinitamente densa. Esto significa que la estructura del espacio y el tiempo en torno a la singularidad, también se han curvado a un grado infinito. Esto entonces, hace que nuestras leyes de la física terrícola tal como las conocemos actualmente, desaparecen.
Salvaguarda
¿Estamos sanos todavía? Si es cierto, entonces apague la tele y pestañee un par de veces.
Otras yerbas cosmológicas
Tamaño
La dimensión de un horizonte de eventos dependerá de la masa del agujero negro. Si pudiésemos comprimir la Tierra hasta que se convirtiese en un agujero negro, tendríamos que reducirla un diámetro de aproximadamente 17.4 milímetros, casi tan pequeña como la esperanza del pobre. Si nuestra estrella, el sol; se convirtiese en un agujero negro, terminaría con un tamaño aproximadamente de 5.84 kilómetros de ancho, lo que equivaldría al tamaño de un pueblo como Chiguayante, en Chile, en la Región del Bío-Bío, pero sin el grafiti en las murallas.
Nota del autor: Chiguayante. Esto no tiene nada que ver con el burro de Talagante.
Los agujeros negros supermasivos que observa el telescopio Event Horizon3 son mucho más colosales que lo anterior. Por ejemplo, el agujero negro supermasivo “Sagitario A” en el centro de la Vía Láctea, es alrededor de 4.3 millones de veces la masa de nuestro sol, y tiene un diámetro ciclópeo de aproximadamente 12.7 millones de kilómetros. El agujero negro “M87” localizado en el centro de la galaxia “Virgo A” es aproximadamente 6 mil millones de masas solares, y 17.7 mil millones de kilómetros de ancho.
(3) El Event Horizon Telescope (EHT) es un gran colección de telescopios que consta de una red global de radiotelescopios. El proyecto EHT combina datos de varias estaciones de interferometría de línea de base muy larga (VLBI) alrededor de la Tierra, con resolución angular suficiente para observar objetos del tamaño del horizonte de eventos de un agujero negro supermasivo. ¿Qué cosas, no?
A pesar de que estos números son inimaginablemente hercúleos y casi quiméricos, no se comparan bajo ningún punto de vista o tamaño a la ingente cantidad de tarradidles mentiras que salen de la pestífera y nauseabunda boca de los pseudólogos y obtusos políticos y abogados tramposos. No quiero hablar de los frailes degenerados y gruftes* aquí.
Fuerza
La fuerza de absorción gravitacional de un agujero negro depende de la distancia que un objeto se encuentre de éste. Un objeto mientras más cerca esté, más poderoso será el atoe. Sin embargo, las acciones de esta gravedad en un visitante diferirían dependiendo de la masa del agujero negro que los atrae. Si un objeto es atrapado dentro del perímetro de atracción de un agujero negro relativamente pequeño, alrededor de unas pocas veces la masa de nuestro sol; este objeto se desbarataría y se estiraría y alongaría tremendamente en un proceso conocido como “espaguetización”, por ende; feneciendo mucho antes de alcanzar al horizonte de eventos.
Sin embargo, si el objeto cayese dentro del poder un agujero negro supermasivo de miles de millones de veces más grandes que la masa del nuestro sol, el pobre objeto no sucumbiría a la “espaguetización” antes de cruzar el horizonte de eventos, el proceso de seria muchísimo más rápido. Pero hay muchos otros peligros alrededor de un agujero negro los que podrían destruír el objeto en cuestión antes de que llegase a ese punto.
Sin duda alguna que los desconocidos peligros del parlous* espacio astral son de una amenaza e inestabilidad asombrantes, ¡créame que no son más peligroso que vivir en nuestros tiempos! ¡Y espérese a que los millenials estén a cargo!
Alotropías* extrañas
Energía Oscura
Se cree que la Energía Oscura es una poderosa fuerza ininteligible la que está separando el cosmos a celeridades cada vez más grandes, y este concepto es utilizado por los astrónomos para poder explicar la acelerada expansión del universo. La naturaleza de esta fuerza evasiva aún no se ha podido detectar en forma directa, pero se calcula que la cantidad total de esta Energía Oscura constituye alrededor del 73 por ciento de todo el universo. ¿Qué cosas, no?
Materia Oscura
La materia oscura es una masa –también invisible—la que se cree que configura alrededor del 23 por ciento del universo. Este efluvio (materia oscura) tiene masa pero no se puede ver, razón por la que los astrónomos deducen la inferencia de su presencia en función de la atracción gravitacional que ejerce sobre la materia regular. Los investigadores siguen tratando de descifrar enigmas tales como si esta materia oscura posee características como temperaturas, y cuál podría ser su peso ya que tiene masa.
Baryons (Bariones)
Los bariones son el enorme trozo de materia perdida o que no podemos encontrar en el universo ya descubierto. Esto no significa que hayamos descubierto el Universo completo, sino que se refiere al pequeñísimo grupúsculo de universo que hemos sido capaces de descubrir hasta hoy.
La Receta del Universo
En la complicada receta del universo conocido para nosotros, la energía oscura y la materia oscura combinadas capturan aproximadamente el 95 por ciento del universo (conocido), y el resto de la materia que conocemos (la materia regular) constituye sólo el mísero 5 por ciento restante. Lo curioso de este asunto es que los investigadores cósmicos no pueden encontrar más de la mitad de esta materia regular, masa en la que nuestro planeta está incluído, materia desconocida la que aún está perdida.
A la materia del universo que nos falta encontrar se le denomina Materia Bariónica. Esta circumbirúndica Materia Bariónica está compuesta de partículas tales como protones y electrones, los que componen y constituyen la mayoría de la masa de la materia visible del universo.
Algunos (perplejos o nó) astrofísicos sospechan que se podría encontrar parte de esta materia bariónica faltante entre las vastas extensiones de las galaxias, confundida en un material conocido como: “Medio Intergaláctico Cálido-Caliente”, pero los bariones ausentes en el salmagundi* del universo siguen siendo un tema muy controvertido y debatido.
De vuelta al Horizonte de Eventos
Interactuando con Horizontes de Agujeros Negros
Hay una noción muy errónea sobre los horizontes de eventos, especialmente los horizontes de eventos de agujeros negros. Este error apunta a que los agujeros negros son un plano inalterable que destruye cualquier objeto que se acerque a ellos. En realidad, todos los horizontes de eventos que conocemos aparentan estar a cierta distancia discernible de cualquier observador, y los objetos que viajan en dirección a un horizonte de eventos, aparentemente no lo cruzan desde el punto de vista del observador, y esto es porque el cono de luz del evento que cruza el horizonte nunca intercepta la línea de observación del observante. ¿Se puso turnio (bizco) con esta explicación?
Bueno, asumiendo que sea factible que el posible horizonte aparente esté muy internado dentro del horizonte de eventos, los observadores que cruzan un horizonte de eventos de un agujero negro no experimentarían absolutamente nada especial en ese momento, por lo menos es lo que creemos. En términos de apariencia visual, los observadores que caen en el agujero perciben el horizonte aparente eventual como un área negra impermeable que encierra la singularidad.
La diferencia entre cruzar un horizonte de eventos y una cuenta bancaria vacía, es que a pesar de que no vemos absolutamente nada en la cuenta bancaria al igual que no vemos nada en el horizonte de eventos; podemos sin duda alguna experimentar una angustia, un espanto sin precedentes, y una rabia tan negra como el agujero negro con respecto a la maldita ¡#%$&^*! cuenta bancaria.
Consectario*
Entonces, un "horizonte de eventos" es el límite que define el confín frontera del espacio alrededor de un agujero negro del que nada, ni siquiera la velocious luz; puede escapar. En un lenguage menos circumbirúndico, la velocidad de escape para un objeto que ha caído detrás del límite del horizonte de eventos, tiene necesariamente que poseer una velocidad bastante mayor que la velocidad de la luz. Aun no hemos descubierto estas criptogénicas vertiginosidades.
El nombre "horizonte de eventos" aflora porque es imposible observar cualquier evento que tenga lugar dentro de él, o más allá de su horizonte. Éste es un horizonte allende del cual no podemos ver ni pío, por lo tanto, el horizonte de eventos consiguientemente esconde la singularidad en el centro del agujero negro. Esto es una suerte de exorcismo científico para los astrofísicos vejados por el completo colapso de las leyes de la física en ese recóndito lugar astronómico.
De vuelta a la realidad Terrícola
Gracias por acompañarme en esta salvaje jornada astro-cosmofísica. A veces hablo y saco a colación estas materias poco inteligibles y quizá interesantes para otros, no porque me fascinen tanto; sino que para secretamente alimentar mi Alter Ego.
Post Scriptum: Ojalá que alguno de los Millenials lea este artículo. Quizá puedan aprender algo más allá de sus cortas y engreídas narices.
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Et sub Glossarium Glossarium – (Cum amore legentibus)
Aiscolatría – Culto a la suciedad, la suciedad o la bazofia
Alógeno - Diferente
Alotropía - De un elemento, que tiene más de una forma
Anacolutón – Pasar al nuevo tema de discusión antes de terminar el actual
Consectario - Deducción; conclusión o corolario; consiguiente
Criptogénico – De origen desconocido
Grufted - Sucio, inmundo
Parlous - Lleno de peligro o riesgo
Pseudólogo - Mentiroso patológico
Ralentizar – Lentificar, ir más despacio
Salmagundi - Estofado de muchos ingredientes mezclados; una mezcla o mezcolanza
Sottisier - Colección de chistes, citas o comentarios ridículos
Tarradidle - Mentira; falsedad; disparates; añagaza
Velocious - De, con gran velocidad
Post scriptum et quorumdam suggestionibus pro futurum: Si hay algún tema sobre el cual usted quisiera leer mis traumáticas y ligeramente psicopatísticas opiniones, por favor sugiéralo a: rguajardo@rguajardo.us.
Caveat: Mis opiniones personales pueden resultarle ácidas, demasiado honestas, corrosivas, irreverentes, insultantes, altamente irónicas, acerbas, licenciosas, mordaces y de una causticidad filosófica sin límites conocidos por el ser humano, y quizá no le apetezcan o acomoden intelectualmente; pero es lo que habrá disponible basado en su pedido. Gracias.
El Loco
