Què és un forat negre i el descobriment de dos forats negres super-massius

Què és un forat negre?

   Un forat negre és una regió finita de l'Univers en la qual trobem una elevada concentració de massa en el seu interior així doncs la seva densitat és també molt elevada el que genera un camp gravitacional tan elevat que impedeix que ninguna partícula puga escapar.

Com es formen els forats negres?

   Els forats negres tal I com els coneguem es formen quan mor una gegant roja (una estrel.la de gran massa). Entenem per mort d'una estrel.la quan s'esgota completament la seva energia.

   L'estrel.la comença a exercir una força gravitacional sobre si mateixa  de manera que en un xicotet volum es concentra una enorme quantitat de massa. Aquesta nova formació rep el nom d'enana blanca. Seguint amb el procés pot arribar al punt de colapsar-se i la enana blanca dona lloc a un forat negre.

   Es a dir, podríem dir de forma senzilla que el forat negre es forma com a resultat de la contínua atracció gravitacional en un determinat volum. Cal tindre en compte que parlem de gravetats extremes que poden fins i tot afectar el àtoms de manera que els electrons en òrbita al voltant del nucli s'apropen tant que es fusionen amb els protons donant com a resultat la formació de neutrons. Si les partícules continuen aplatanat-se les unes amb les altres donen com a resultat dit forat negre.

Com es classifiquen els forats negres?

Hi ha diferents formes de poder classificar els forats negres:

Segons la massa en ordre decreixent:

Forats negres super-massius:

Son aquells amb masses en relació de mil.lions de masses Solars. Es troben majoritàriament en el cor de les galàxies. 

Forats negres de massa estel.lar: 

Es formen quan una estrel.la implosiona. La seva massa és al voltant de 2.5 voltes la massa del Sol. Aquest tipus de forats negres foren els que es postularen a la teoria de la relativitat.

Micro forats negres:

No es poden formar per col.lapse (procés abans descrit) ja que el procés implica masses superiors a les del Sol. Son forats hipotètics.  I són formulats per la gravetat quàntica. Presenten massa menor a la del Sol.

Segons les seves propietats físiques:

   Un forat negre formulat segons les equacions d'Einstein segueix un teorema que afirma que qualsevol objecte que sofrisca un col.lapse gravitatori assoleix un estat estacionari (estable i continu) com a forat negre descrit sols per 3 paràmetres: Massa, Càrrega i el seu moment angular (entenem per moment angular p.e. un cos esfèric que gira al voltant de si mateixa, al producte de la massa m pel ràdi r per la seva velocitat de rotació).

Així una classificació per a l'estat final d'un forat negre:

El forat negre més senzill possible és el forat que no rota ni presenta càrrega (Schwarzschild).

No gira però posseeix càrrega elèctrica (Reissner-Nordstrøm).

Gira però no posseeix càrrega elèctrica (Kerr).

Gira i posseeix càrrega elèctrica (Kerr-Newman). 

   La noticia recent fou el descobriment de dos forats negres super-massius, els primers d'aquestes característiques fins al moment. Amb aquest descobriment es posa de manifest que la formació de les grans galàxies i dels forats negres super-massius difereixen de la formació galàxies més petites i els forats negres de massa estel.lar. Es a dir el procés de formació és diferent depenent del tamany cosa que fins al moment no estava del tot clar.

   Els estudis fets fins al moment en base a les fluctuacions de lluminositat i de lluentor dels quàsars fan pensar que les galàxies massives amb un component esferoïdal alberguen en el seu centre forats negres super-massius. Els estudis en base als paràmetres abans citats suggereixen que aquests forats negres són de masses superiors a 10,000 mil.lions de voltes la massa del nostre sol.

Fins a la data, els forats negres més grans que s'havien trobat eren del voltant de 6,300 mil.lions de voltes la massa solar (Galàxia el·líptica gegant Messier 87). 

   Amb aquest nou descobriment de dos forats negres super-massius estem parlant de 9,700 mil.lions de voltes la massa del nostre Sol (NGC 3842) i per a la galàxia NGC 4889 una massa semblant. Per tant ens aproximem a les masses teòriques que descriuen la formació de grans galàxies esferoïdals.