AGUJEROS NEGROS SUPERMASIVOS

En un agujero negro la materia de una estrella de tamaño colosal ha colapsado en un volumen pequeñísimo. Por lo tanto su densidad es enorme. Efectivamente un agujero negro es un objeto tan compacto y denso que distorsiona profundamente el espacio y el tiempo a su alrededor. El campo gravitatorio de los agujeros negros es tan intenso que no permite que la radiación electromagnética –de la cual la luz visible forma parte–escape de ellos. En consecuencia son invisibles. De allí su nombre. El agujero negro se encuentra rodeado de una superficie esférica llamada horizonte de los eventos. Éste puede ser atravesado en una única dirección: desde afuera hacia adentro. Las partículas y la luz pueden penetrarlo hacia el interior, pero no pueden escapar desde su interior hacia el Universo exterior. 

 Por lo tanto el horizonte de los eventos es un punto de no retorno. Dado que todas las estrellas rotan lo más probable es que los agujeros negros mantengan su rotación luego de colapsar. Los agujeros negros rotantes atraen o acretan la materia de sus alrededores haciéndola rotar. La materia acretada se acumula por afuera del horizonte de los eventos formando un disco plano que se denomina disco de acreción. Cerca del horizonte, donde la gravedad es más intensa, la materia del disco es recalentada a varios cientos de miles de grados de temperatura e irradia intensamente en la región X del espectro electromagnético antes de caer ha el centro. En la Teoría de la Relatividad General los agujeros negros rotantes están descriptos por la métrica de Kerr. La métrica de Schwarzschild es un caso particular de la métrica de Kerr, que describe agujeros negros sin rotación. 

Los agujeros negros se clasifican en cuatro tipos según su masa. Los agujeros negros estelares se forman por colapso gravitacional en las etapas finales de vida de una estrella cuya masa supera los 3 Mʘ donde el símbolo Mʘ indica una masa solar. Esta unidad de uso corriente en astrofísica equivale a la masa del Sol, que es 1,989 x 1030 kg. Los agujeros negros supermasivos son aquellos cuyas masas están comprendidas entre 106 y 109 Mʘ. Se cree que se alojan en el centro de las galaxias activas. Se denomina así a cierto tipo de galaxias que presentan una extraordinaria y violenta actividad impulsada por alguna fuente altamente energética localizada en sus núcleos. Las primeras galaxias activas que se descubrieron fueron los quasars ( quasi stellar radio source). Los quasars son sumamente luminosos. Su luminosidad es entre 100 y 1000 veces superior a la de cualquier otra galaxia pero es emitida desde un volumen muy pequeño. Por lo tanto los quasars deben ser objetos sumamente compactos. La intensa luminosidad podría ser el resultado de la acreción de materia por parte de un agujero negro ubicado en el centro. La materia acretada irradiaría enormes cantidades de energía gravitacional a medida que cae hacia el centro. Para explicar semejante luminosidad el agujero negro central debe tener una masa del orden de 106 – 109 Mʘ. 

Actualmente se cree que existen agujeros negros supermasivos no sólo en el centro de los quasars y de las galaxias activas sino en el centro de todas las galaxias. Entre los agujeros negros estelares y los supermasivos se encontrarían los agujeros negros intermedios, cuya existencia aún se cuestiona . Su masa estaría comprendida entre 102 y 105 Mʘ. Se han hallado indicios de esta clase de objetos en algunos cluster globulares. Por ejemplo, en el centro del cluster M15 que orbita alrededor de nuestra galaxia se ha hallado un cuerpo central cuya masa se ha estimado en 4000 Mʘ. También se cree que existe un agujero negro intermedio de masa 2 x 104 Mʘ en el centro del cluster G1 próximo a la galaxia de Andrómeda. 

Por último, se ha especulado acerca de la existencia de agujeros negros primordiales de masa muy inferior a 1 Mʘ. Este tipo de agujeros negros sólo pueden haberse generado en el universo temprano cuando la densidad de la materia era suficientemente alta. El estudio de este tipo de objetos requiere de las herramientas de la Teoría de Campos e incluso de la Gravedad Cuántica, teoría que aún no se ha desarrollado por completo.