viaje a traves de un agujero negro.

La caída en un agujero negro sería un único viaje de turismo(sin retorno), por lo que esta simulación, calculada por Andrew Hamilton y su equipo de la Universidad de Colorado,en Boulder, es una opción más segura. Caer en un agujero negro puede no ser bueno para la salud, pero al menos la visualizacion estará bien.. Una nueva simulación muestra lo que usted podria ver en su camino hacia la singularidad central de trituración del agujero negro .. La investigación podría ayudar a comprender a los físicos el aparentemente paradójico destino de la materia y la energía en un agujero negro. Andrew Hamilton y Gavin Polhemus de la Universidad de Colorado, Boulder, construyeron un código computacional basado en las ecuaciones de Einstein de la teoría general de la relatividad, que describe la gravedad como una distorsión del espacio-tiempo. Ellos siguieron el destino de un imaginario observador en una órbita que lo precipitaba dentro de un agujero negro gigante de un peso de 5 millones de veces la masa del sol, aproximadamente el mismo tamaño que el agujero en el centro de nuestra galaxia. Al acercarse, es apresado por un oscuro circulo de la galaxia que contiene el "agujero negro", evento que marca el horizonte - el punto más allá del cual nada puede escapar de las garras del agujero negro. La luz de las estrellas directamente detrás del agujero es tragado por el horizonte, mientras que la luz de otras estrellas no es más que doblada por la gravedad del agujero negro, formando una imagen torcida de todo el agujero. Anillo horizontal Para observadores a distancia, el horizonte tiene un tamaño de un radio de Schwartzschild - alrededor de 15 millones de kilómetros para este agujero - pero a medida que se aproxima, el retrocede desde usted. Incluso después de cruzar este radio, todavía hay un punto delante de usted donde toda la luces son tragada, por lo que desde su punto de vista, usted nunca llegara al horizonte. Hamilton y Polhemus han pintado una cuadrícula de color rojo en el horizonte para ayudar a visualizar (como el horizonte es esférico, los dos círculos en la cuadricula representan los"polos" norte y sur de su agujero negro central). Y al pasar un radio de Schwartzschild, otra ayuda visual artificial aparece.. La cuadrícula en blanco que se enlaza alrededor de usted marca donde distantes observadores colocarian el horizonte – esto es donde usted veria a otras personas cayendo dentro ,si ellas lo siguieron a usted a traves del horizonte La mas extraña vision está reservada para sus últimos momentos. Tan cerca del centro del agujero negro, se sienten poderosas fuerzas de marea.. Si usted está cayendo en primer lugar de pie, la gravedad en su cabeza es mucho más débil que en sus pies. Eso tiraria a un observador real y afectaria también a la luz en torno a usted - la luz por encima de su cabeza se estira y trasladada a la zona roja del espectro. Finalmente, el lo desplaza al rojo dentro de la nada, así que toda su vision sera comprimida dentro de un anillo horizontal. Paradoja de la Informacion Este proceso podría arrojar algo de luz sobre el enigma de un agujero negro.. Cálculos cuanticos parecen indicar que hay demasiada complejidad dentro de un agujero negro - en trabajos anteriores, los investigadores calcularon que debería ser posible crear mucho más entropía (una medida del desorden) en el interior del agujero negro que la medida por los observadores externos. Esto es como una súper versión de la vieja paradoja de la información del agujero negro, que enfrenta a la aparente destrucción de los objetos - y de la información - que cae en un agujero negro en contra de la mecánica cuántica, que afirma que la información cuántica no puede ser perdida. El problema puede ser que tengamos una ingenua vision del espacio, que se colapsa en el interior del agujero negro. Para calcular la entropía total, Hamilton y Polhemus asumieron sumar todos los posibles estados de la materia y la energía que podría tener en diferentes puntos en el espacio. Sin embargo, junto con otros teóricos, sospechan que esta asuncion llamada localidad, no funciona dentro de un agujero negro. De alguna manera, diferentes puntos en el espacio parecen compartir los mismos estados - pero no esta claro cómo. . Ahí es donde la visualizaciónes de este tipo podrían ayudar. "Cerca de la singularidad, parece que todo el universo en tres dimensiones está siendo aplastada en una superficie de dos dimensiones", dice Hamilton Pero si esto sugiere que una vista 2D es más fundamental aún no está claro. "¿Tiene significado profundo? No lo sé", dice Hamilton. VIDEO link: http://www.videos-star.com/watch.php?video=9VBjxKtVx0k El video mostrado describe el mas simple de los agujeros negros el de Schwarzschild, que tiene masa pero no presenta carga ni spin(giro),la geometría de Schwarzschild describe la geometría del espacio vacío que rodea a la masa esférica,un agujero negro real es probable que sea más complicado. Relatividad General Casi un siglo después de que Albert Einstein propuso en 1915, la Teoría General de la Relatividad continua derrotando a sus competidores en la darwiniana lucha por ser de primera teoría de la gravedad (Will 2001). Los agujeros negros son la prediccion mas extrema de la relatividad general. Los astrónomos encontraron evidencia de la ubicuidad de objetos en los que una gran masa se concentra en un pequeño espacio, y que son excepcionalmente brillante, enérgico, y variable. La extrema propiedades de estos objetos parecen dejar poco espacio para otra cosa que un agujero negro. Por supuesto, los astrónomos no ven el agujero negro en si mismo, que es negro. Por el contrario, lo que ven son los violentos efectos de el agujero negro en sus alrededores . Arriba esta una imagen del Telescopio Espacial Hubble del centro de M87, la galaxia elíptica gigante en el centro de el Supercluster local de galaxias. M87 contiene el mayor agujero negro cuya masa todavía no se ha medido, unos 3 billones de veces la masa de nuestro Sol . Emergiendo de la galaxia un potente chorro el cual el Hubble ha medido en 6 veces la velocidad de la luz . Haz clic en 4D perspectivas para averiguar por qué esto no contradice la afirmacion de la relatividad de que nada puede moverse más rápido que la luz. Descripcion del video: Mapa Color Zona Verde - órbitas circulares estables Amarillo - órbitas circulares inestables Naranja - No órbitas circulares Línea roja - Horizonte Rojo - En el interior del horizonte La inserción en la parte inferior izquierda de la película es un mapa de su trayectoria en el agujero negro. Seguimos una trayectoria de caída libre. El verde es una región "segura" la zona donde órbitas circulares son estables. El amarillo es una región de "riesgo" es la zona donde órbitas circulares son inestables. Si se encuentra en una órbita circular inestable y entonces hay una pequeña explosión en su maniobra de los propulsores de los cohetes (de una hipotetica nave espacial)esto le enviará dentro del agujero negro, o fuera hacia el espacio exterior. La naranja es una región de "peligro" zona donde no hay órbitas circulares, estable o inestable. Para permanecer en órbita en esta zona, debe mantener su disparo de cohetes. Cuanto más se acerque al horizonte, su cohetes trabajaran mas duro para evitar la caída dentro. La línea roja es el horizonte, desde dentro del cual no hay escapatoria. Reloj La inserción en la parte inferior derecha de la película es un reloj que registra el tiempo que queda hasta llegar a la singularidad central, el lugar donde el espacio y el tiempo como ustedes saben llega a su fin. El reloj registra su propio tiempo, el tiempo que usted actualmente experimenta en su cerebro, y que muestra su reloj de pulsera. En el video, el reloj no retrasa porque el tiempo se está ralentizando (1979 en la película "Walt Disney's El Agujero Negro), sino porque es más interesante para el funcionamiento de el video que este más lentamente cerca de la singularidad, de modo que usted puede ver más claramente lo que pasa. El tiempo es en segundos si el agujero negro tiene una masa igual a la masa del agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, 5 millones de soles. En su trayectoria, se tarda 16 segundos en caer desde el horizonte a la singularidad El fondo para el video Axel Mellinger el espectacular cielo Todo Vía Láctea Panorama proporciona el trasfondo de la película. Axel ha concedido amablemente el permiso para utilizar este panorama en este sitio web. La cruz de color naranja en el centro de la imagen a la izquierda (haga click para una versión más grande) marca la posición de el supermasivo agujero negro, 5 millones de masas solares, en el centro de la Vía Láctea, nuestra galaxia. Lentes gravitatorias El agujero negro curvea la luz a su alrededor, como se ilustra . Un solo objeto produce imágenes múltiples. El resultado de las lentes gravitatorias es como se ilustra . El agujero negro parece "rechazar" la imagen radial, que a su vez la imagen se extiende transversalmente. Partes de la imagen más cerca del agujero negro son repelidas más, por lo que la imagen aparece comprimida radialmente. La animación ilustra bien el fenomeno de lentes gravitatorias. El agujero negro ilustrado tiene un radio igual al de la Tierra, y requiere una masa de unos 2000 soles, la Tierra orbita a 3 radios de Schwarzschild (la mínima órbita circular estable), y nosotros observamos desde una distancia de 5 radios Schwarzschild. Para estos parámetros, veríamos a la tierra orbitando el agujero negro 80 veces por segundo. Esta animación no es realista! La Tierra sería desgarrada en órbita si esta cerca de un agujero negro de esta masa. Observe que cuando retrocede la Tierra de nosotros, parece ser de color rojizo (redshifted) y frena, y viceversa, cuando la Tierra se acerca nos parece de color azul (blueshifted) y acelera. antecedentes de esta animación Cualquier masa, y no sólo un agujero negro, curvea la luz, pero una gran distorsión requiere un profundo potencial gravitacional . Un espectacular ejemplo de lentes gravitatorias es el racimo de Abell 1689 observado por el Telescopio Espacial Hubble. Anillo de Einstein Si un objeto brillante se encuentra exactamente detrás del agujero negro entonces la luz de ese objeto brillante aparecerá como un anillo alrededor del agujero negro, llamado "anillo de Einstein". La cuadrícula de color rojo en el horizonte del agujero negro Si usted subió a un verdadero agujero negro, no encontraria una cuadricula de color rojo en su horizonte. Sin embargo, yo imagino que por respeto a si misma la nave espacial pintaria el horizonte del agujero negro con un despliegue de alerta. Después de todo, los agujeros negros son cosas peligrosas. El horizonte se pinta de color rojo oscuro, como un recordatorio de que cualquier cosa caída a traves del horizonte aparecera a un observador fuera del horizonte como oscuro y redshifted(corrido al rojo). Usted puede ver el "norte" y "sur" de los polos del agujero negro al mismo tiempo. Esto se debe a que el agujero negro curvea la luz en torno de el, de modo que, en efecto, se puede ver alrededor de la parte de atrás del agujero negro. Orbita estable interior 3 radios Schwarzschild marca el radio mas interno en el que la orbita es estable. Fuera de este radio las órbitas circulares se mantienen estables, mientras que dentro de este radio las órbitas circulares son inestables. Los astrónomos afirman que, si un agujero negro esta en acrecion , entonces el borde interior del disco de acreción, probablemente se encuentra en la mas interna órbita estable. En esa radio, el gas sale desde la orbita del disco de acreción del agujero negro , y cae de cabeza en el agujero negro . Orbita Inestable Los parámetros de su órbita de caída libre casi te ponen en una órbita circular inestable alrededor del agujero negro. Un poco más de momento angular, y usted estaria en una órbita inestable. Pero usted ha elegido una trayectoria con un momento angular no completamente suficiente para entrar en órbita circular inestable, por lo que continuara en el agujero negro. Me imagino que si, en un futuro lejano, los seres humanos visitaran el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, ellos entrarian en una órbita circular inestable alrededor de él. En la imagen gif se ve lo que sucede en una inestable orbita circular de 2 radios Schwarzschild. Si la masa del agujero negro es la del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea entonces se tardaría aproximadamente diez minutos en órbitar el agujero negro . Solo bueno para un rápido tour! En esta inestable órbita, una breve ráfaga hacia adelante en su propulsores enviaria a usted de vuelta en el espacio, mientras que una breve ráfaga retro lo enviaria a usted dentro del agujero negro. Esfera de fotones En el 1,5 radios Schwarzschild es un lugar especial, la esfera de fotones, cuando los rayos de luz pueden órbitar en órbitas circulares alrededor del agujero negro. Este es lo más cercano al agujero negro que cualquier cosa puede permanecer en órbita circular sin disparar sus cohetes. Aunque los fotones, en principio, puedan "atascarse" en órbita circular en la esfera de fotones, en la práctica la órbita es inestable, por lo que los fotones no se concentran allí, y no ves nada especial al pasar a través de la esfera de fotones ver animacion Gif mostrada abajo. Gif de 640 × 480 (7MB) Siendo un agujero negro masivo,usted no puede viajar a la velocidad de la luz (ello tomaria a usted una infinita cantidad de energía para acelerar a la velocidad de la luz). Pero usted podría ir a casi la velocidad de la luz. y entrar en la órbita circular por encima de la esfera de fotones, ver animacion Gif mostrada abajo. Gif 640 × 480 (5 MB) A través del horizonte Gif de 640 × 480 (7MB) Gif de 640 × 480 (7MB) cuando usted se cae por el horizonte, a 1 radio de Schwarzschild, algo inesperado sucede. Pensaste que ibas a caer a través de la cuadrícula de color rojo que supuestamente marca el horizonte. Pero no. La cuadricula roja se mantiene fuera delante de usted. En cambio, el horizonte se divide en dos al pasar a través de él. Haga clic en los diagramas de Penrose para entender más acerca de por qué el horizonte se divide en dos. Sin las cuadriculas (2da animacion), usted no ve ninguna señal de que cruzo el horizonte. Sín, la animación es aburrido, ¿no es así?. Envuelto en oscuridad? ¡NO! Gif de 640 × 480 (3 MB) Gif A Gif de 640 × 480 (3 MB) Gif B Es un error común la concepcion de que si usted se cae dentro del horizonte de un agujero negro se le sumió en la oscuridad. Más concretamente, la historia es que, como usted se cae hacia el horizonte, la imagen del cielo se concentra en una menor extension circular , que desaparece del todo a medida que usted atraviesa el horizonte. Surge la idea errónea ya que si usted baja muy lentamente hacia el horizonte, disparando sus cohetes como un loco sólo para quedarse entonces, desde luego, su punto de vista del universo exterior se concentran en un pequeño y brillante círculo por encima de usted. Haga clic en la imagen para ver lo que parece, si usted baja lentamente hasta el horizonte. Físicamente, esto sucede debido a que usted esta nadando como un loco a través del inacelerado flujo de espacio (véase Cascada),y destellos relativistas brillando en la escena adelante y arriba usted. Véase 4D perspectivas para un tutorial sobre destello relativista. Pero esta es una situación completamente irreal. Usted seria un tonto al desperdiciar sus cohetes rondando justo por encima del horizonte de un agujero negro. Si usted tenia todo el poder de los cohetes , ¿por qué no hacer algo útil con ellos , como hacer un viaje en todo el Universo? Si usted no obstante, insiste en sólo rondar sobre el horizonte, y si por error cae ligeramente en el horizonte, entonces ya no puede permanecer por mucho tiempo tranquilo, por mucho que tenga fuego de cohetes: el más rápido que la luz flujo del espacio dentro del agujero negro lo tirara adentro.Cualquier cosa que usted eliga hacer, el punto de vista del Universo fuera no va a desaparecer a medida que pasa usted por el horizonte. Haga clic en el Gif A(con el horizonte de la cuadricula) o en el Gif B(sin el horizonte de la cuadricula) para una animación de la aparición del universo a medida que usted mismo baja lentamente hacia el horizonte. El Universo parece más brillante y más brillante a medida que se aproxima el horizonte , tendiendo a infinito brillo en el horizonte. Sin embargo, una vez más, nadie con algún sentido haria esto. Inexorablemente hacia el interior En el interior del horizonte, el espacio se está cayendo más rápido que la luz, llevandolo a usted inexorablemente hacia adentro. En esta imagen usted está en 0,8 radios Schwarzschild. A medida que entran más en el horizonte, la burbuja de Schwarzschild se amplía. Fuerzas de marea que desgarra en partes En un agujero negro supermasivo como éste, es la fuerza de marea lo suficientemente débil que usted puede caer en el interior del horizonte antes de que sea desgarrado. La gravedad en sus pies es más fuerte que la gravedad en su cabeza - siempre y cuando usted se cae con los pies en primer lugar, de manera que sus pies están más cerca del agujero negro que la cabeza. Se siente la diferencia de gravedad entre los pies y la cabeza como una fuerza de marea, que le tira verticalmente para separarlo en un proceso llamado "spaghettification". Al mismo tiempo que son separados verticalmente, usted es triturado en la dirección horizontal, como una banda de goma que se tira. Así que si quieres ser más alto y mas delgado una manera de lograrlo es caer en un agujero negro (y estar seguro de caer verticalmente). Sin embargo, al igual que muchas dietas, la mejora de su forma será sólo temporal. Curiosidades: es un hecho que la marea lo desgarra a usted en aproximadamente un segundo (o quizás una décima de segundo) antes de llegar a la singularidad, independiente de la masa del agujero negro. Esto se debe a que el tiempo de caída libre va como el inverso de la raíz cuadrada de la fuerza de marea t ff = g -1 / 2 = (G M / r 3) -1 / 2. A la singularidad Cerca de la singularidad, la fuerza de marea se convierte en extrema. La misma fuerza que tira de usted para separarlo verticalmente y lo aplasta horizontalmente concentra el punto de vista del Universo fuera en una delgada banda alrededor de su cintura. Los vision por encima y por debajo aparecen atenuados y redshifted(corridas al rojo), mientras que la vision alrededor de su cintura aclarada y blueshifted(corrida al azul). Si usted tiene algun movimiento transversal (algun momento angular) alrededor del agujero negro como en el video, entonces el destello relativista concentrado y corrido al azul ( blueshifts )se muestra en la dirección de su movimiento. Usted nunca llega a ver la singularidad, porque todos la luz se dirigió hacia la singularidad, no lejos de ella. Buceo a la singularidad Si en lugar de caer con algun movimiento transversal (algun momento angular) usted cae verticalmente en el agujero negro (con cero momento angular) entonces al acercarse a la singularidad parece que usted esta aterrizando en un piso plano, y no acercandose a un punto. La aparición como un piso plano es causado por la abrumadora fuerza de marea. En la singularidad En el centro del agujero negro es una singularidad, un punto de curvatura infinita, donde el espacio y el tiempo como ustedes saben ha llegado a su fin. Nota: la traduccion la hice yo mismo desde las fuentes que estan en ingles cualquier falla en el texto sepan disculparla y para cualquier duda ir a las fuentes fuentes de la informacion: http://jilawww.colorado.edu/~ajsh/insidebh/schw.html http://www.newscientist.com/article/dn16885-what-would-it-look-like-to-fall-into-a-black-hole.html hasta la proxima.