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¿Qué efecto tienen los agujeros negros súpermasivos sobre las galaxias?

En una de las últimas entradas que publiqué comentaba que casi todas las galaxias tienen un agujero negro súpermasivo en su núcleo, así que he pensado que hoy sería buena idea hablar el efecto que tienen estos monstruos gravitatorios sobre las galaxias que habitan.

Pero, para variar, vas a andarte por las ramas y empezar explicando cómo llegaron al centro de las galaxias esos agujeros negros.

Nada me haría más feliz, voz cursiva, pero, por desgracia, aún no se sabe con seguridad cómo se forman los agujeros negros súpermasivos del centro de las galaxias. Aunque eso no quita que existan varias hipótesis al respecto, claro.

Por un lado, se sabe que las estrellas muy masivas producen agujeros negros cuando su combustible se agota y estallan en forma de supernovas. Estos agujeros negros estelares son “pequeños”, con una masa hasta algo más de una decena de veces superior a la del sol, pero podrían se haber convertido en agujeros negros súpermasivos si consiguieron absorber suficiente material de su entorno mientras su galaxia tomaba forma, llegando a convertirse en las bestias que tienen una masa millones de veces superior a la del sol y que observamos hoy en día.

Otra hipótesis más exótica sugiere que, en vez de ser producidos por  las estrellas, estas “semillas” de los agujeros negros súpermasivos podrían haber sido los restos del colapso de gigantescas nubes de gas tan masivas que ni siquiera habrían pasado por la fase de estrellas. En este caso, unas bolas de gas tremendamente masivas llamadas quasi-estrellas habrían sucumbido a su propia gravedad, saltándose todos los pasos de la evolución estelar y formando directamente agujeros negros sin siquiera reventar primero en forma de supernovas.

De momento, las quasi-estrellas son cuerpos celestes hipotéticos pero, para hacernos una idea del tamaño colosal que hubieran tenido, en la siguiente imagen podéis ver uno de estos objetos comparado con UY Scuti, la estrella más grande conocida, que tiene un diámetro mil veces superior al del sol.

(Fuente)

Pero esta idea de que los agujeros negros de masa estelar pueden crecer hasta convertirse en agujeros negros súpermasivos tiene algunos problemas.
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Respuestas (LXXXV): ¿Es posible que nuestro universo esté dentro de un agujero negro?

Francesc Roig me envió un e-mail hace un tiempo (a jordipereyra@cienciadesofa.com) en el que preguntaba qué tamaño tendría un agujero negro que contuviera toda la masa del universo y he pens…

¡Vaya, entonces hoy puedes despachar rápido el asunto! Sólo tienes que buscar un dato, aplicar una fórmula y nos podemos ir todos a cas…

Parece mentira que aún no me conozcas, voz cursiva. Es cierto que la pregunta se podría responder en un párrafo, pero entonces no tendría la oportunidad de hablar sobre la (relativamente popular) idea de que nuestro universo existe en el interior de un agujero negro.

Es verdad, no sé en qué estaba pensando. Es obvio que el mundo está pidiendo a gritos una entrada sobre… Eso.

Exactamente. Empecemos hablando sobre la masa (y el tamaño) de los agujeros negros.

Existen dos tipos de agujeros negros: los que se forman a partir del colapso de una estrella muy masiva y los que se pueden encontrar en el centro de toda galaxia (exceptuando alguna que lo podría haber perdido durante una colisión con sus vecinas).

La principal diferencia entre los dos tipos de agujeros negros es su masa: mientras que los agujeros negros estelares apenas superan unas decenas de masas solares (el más grande que se ha descubierto tiene 62 masas solares), los segundos tienen una masa millones o incluso miles de millones de veces superior a la del sol. No es de extrañar, entonces, que a los agujeros negros que hay en el centro de las galaxias se les llame agujeros negros súpermasivos.

Espera, ¿me quieres decir que no hay agujeros negros con un tamaño intermedio?

Pues, por raro que parezca, aún no se ha encontrado ninguno, voz cursiva. De momento, los agujeros negros intermedios (con entre 100 y 1.000.000 de masas solares) pertenecen al reino de los objetos hipotéticos y, aunque existen algunos candidatos que podrían terminar siéndolo, ninguno ha podido ser confirmado como tal.

En cuanto a los límites de los agujeros negros conocidos, la masa del más pequeño que se ha encontrado hasta la fecha es “sólo” 3,8 veces superior a la del sol y el diámetro de su horizonte de sucesos es de unos 24 kilómetros. En cambio, el mayor agujero negro súpermasivo descubierto, TON 618, tiene una masa de 66.000 millones de masas solares y su diámetro debería rondar los 0,042 años luz o, lo que es lo mismo, 1.337 unidades astronómicas.

Para poner esta cifra en perspectiva, el radio medio de la órbita de Neptuno es de unas 30 unidades astronómicas así que, comparado con nuestro sistema solar, este gigantesco agujero negro sería algo así:

Pero qué barbaridad. ¿Y no hay algún límite de tamaño superior para un agujero negro?
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El sistema solar (I): Mercurio

He pensado en cambiar el formato de mis vídeos de manera provisional porque, si os gusta, me gustaría hacer una “serie” de este estilo sobre el sistema solar. Este es el primer vídeo de la entrega, en el que explico qué sabemos hoy en día sobre Mercurio, el planeta más cercano al sol.

¡Espero que os guste!

DATO CURIOSO: La motivación inicial para cambiar de formato es que pensaba que me daría menos trabajo… Pero no, al contrario (aunque me ha gustado más hacer el vídeo).

Respuestas (LXXXV): ¿Existe una “temperatura más alta posible”?

Isma Garou me preguntaba hace unos días si, igual que existe una temperatura mínima posible, hay una temperatura más alta que nada pueda superar. Y resulta que el tema es bastante interesante, así que toca hoy toca hablar del calor.

Vale, pero espera un momento. Por una vez, ¿podrías responder “sí o no” y dar una cifra, sin irte por las ramas?

Podría, voz cursiva, podría… Pero entonces no aprenderíamos nada sobre el efecto que tienen las temperaturas extremas sobre la materia que nos rodea.

Pfff…

Como había comentado en esta otra entrada, la temperatura no es más que un reflejo de la velocidad a la que se mueven los átomos de una sustancia: cuanto más rápido vayan, más caliente nos parecerá que está. Este es el motivo por el que la temperatura más baja que puede alcanzar un objeto son -273,15ºC, el llamado cero absoluto, que tendría lugar cuando sus átomos están completamente quietos.

Y, como ya he comentado otras veces, la materia sufre diferentes cambios a medida que su temperatura aumenta.

Una sustancia permanecerá en estado sólido mientras sus átomos se muevan lo suficientemente despacio como para que sus enlaces los puedan mantener unidos. Pero, si la temperatura empieza a aumentar, llega un punto en el que los átomos vibran con tanta violencia que ya no son capaces de mantenerse enlazados. Es entonces cuando la estructura rígida que forman los átomos se desmoronará y la sustancia pasa de ser un sólido a un líquido.

Como dato adicional, la sustancia que tiene el punto de fusión más alto conocido es una “aleación” de hafnio, tántalo y carbono que no se funde hasta que alcanza 4.126ºC.

Polvo de carburo de tántalo (sin el carburo de hafnio). (Fuente)

Pero, como habréis imaginado, existen temperaturas más altas.
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Presentación del libro “Las 4 fuerzas que rigen el universo”

Dejo por aquí la presentación del segundo libro de Ciencia de Sofá, “Las 4 fuerzas que rigen el universo” que hice en Barcelona el 11 de mayo. Hablé un rato por encima sobre esas cuatro fuerzas fundamentales, además de explicar algunas anécdotas históricas relacionadas con ellas que me parecieron interesantes.

¡Espero que os entretenga!

La tienda de Ciencia de Sofá

Ahora que hay un libro nuevo de Ciencia de Sofá y vuelven las promociones de National Geographic, he pensado que os pareceríabastante molesto que os colgara toda esa publicidad por separado después de cada artículo, así que os dejo algunos productos relacionados con la ciencia que os pueden interesar y que, además, nos ayudan económicamente tanto a mí como a la voz cursiva (para ser una entidad incorpórea, come mucho más de lo que parece).

Entre esas cosas están los dos libros de Ciencia de Sofá, de “El universo en una taza de café” y el nuevo “Las 4 fuerzas que rigen el universo“, y las ofertas especiales que tiene National Geographic para los seguidores del blog. Si alguno de estos productos os resulta llamativo, podéis acceder a una entrada en la que las explico con más detalle haciendo click sobre la imagen que os interesa 🙂

¡Muchas gracias por vuestro apoyo!

 

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Libros que recomiendo (I)

Teniendo en cuenta que algunas veces me pedís que os recomiende libros de divulgación, he pensado que podría recomendar algunos libros que me han llegado a la patata durante los últimos años para que, si os apetece, invirtáis en ellos el tiempo que ibais a pasar leyendo Ciencia de Sofá.

  1. «El fin de la Eternidad», de Isaac Asimov.

El único de ciencia-ficción que voy a incluir en esta lista (porque me encantó la historia y cómo está perfectamente hilada, vaya). La Eternidad es una institución que se dedica a mantener el orden en el tiempo, interviniendo directamente en los acontecimientos de distintas épocas para borrar de la historia de la humanidad los acontecimientos más violentos y asegurarse de que nuestra especie siga el camino más pacífico posible… Intentando a su vez no alterar la historia demasiado, claro. Pero manipular el tiempo a esta escala puede tener efectos inesperados.

2. «Física de lo imposible», de Michio Kaku.

Leí este libro en en 2010, mucho antes de empezar el blog, pero de él me sorprendió la facilidad con la que Michio Kaku explica conceptos básicos sobre física mientras evalúa la viabilidad de distintas tecnologías futuristas (como los viajes en el tiempo, el teletransporte, la invisibilidad, los campos de fuerza y un largo etcétera). Creo que es una buena mezcla para los amantes tanto de la ciencia como de la ciencia-ficción.

3. «El hombre que confundió a su mujer con un sombrero», de Oliver Sacks.

No sé si encaja estrictamente en la casilla de “divulgación”, pero me pareció especialmente curioso. El psicólogo Oliver Sacks expone el desarrollo de algunos de los casos más impactantes que encontró durante su carrera (como del hombre no era capaz de distinguir las formas de las cosas o la mujer que perdió el sentido de la propiocepción) y sirve como muestra de lo complejo puede llegar a ser el cerebro humano.

4. «Superinteligencia: caminos, peligros, estrategias», de Nick Bostrom.

Lo estoy terminando ahora, pero me ha parecido de lo mejor que he leído en mucho tiempo por la profundidad con la que trata el tema y la nueva perspectiva que te ofrece. El filósofo Nick Bostrom habla sobre cómo la inteligencia artificial puede salvar a la humanidad o destruirla por completo, así que explica los escenarios que podría producir esta tecnología que nos podría dejar obsoletos a los seres humanos y de qué maneras podríamos controlar su inmenso poder para evitar que se volviera contra nosotros.

5. «El universo en una taza de café», de Ciencia de Sofá.

En este caso no os fiéis de mi opinión, porque está bastante sesgada. Si os gusta Ciencia de Sofá, puede interesaros este libro en el que hablo sobre cómo los seres humanos hemos pasado de ver unos cuantos puntos brillantes en el cielo a conocer todo lo que sabemos hoy en día sobre el universo: que existen miles de millones de galaxias que contienen miles de millones de estrellas de muchos tipos, agujeros negros, planetas más allá de nuestro sistema solar.

¡Por cierto, si habéis comprado el libro a través de Amazon, estaré muy agradecido si dejáis vuestra opinión (buena  o mala) para poder mejorar!

Si queréis comentar cualquier cosa sobre los libros que he recomendado o queréis recomendar algún otro que os haya parecido interesante, no dudéis en hacerlo en los comentarios.

Muchas gracias por seguir Ciencia de Sofá 🙂

 

¿Cómo sabemos que la Luna estaba mucho más cerca en el pasado?

La semana pasada compartí en Facebook un artículo corto que escribí para Muy Interesante en el que hablaba sobre cómo ha variado la distancia que separa la Tierra de la Luna a lo largo del tiempo.

En él comentaba que cree que hace unos 4.600 millones de años, en el momento de su formación, la Luna se encontraba a entre 19.000 y 30.000 kilómetros de la superficie de la Tierra, 10 veces más cerca que en la actualidad. Si hoy en día se encontrara a la misma distancia, entonces nuestro satélite aparecería más o menos así en el cielo:

Es una aproximación burda hecha en base al ángulo que abarca mi cámara, tenedlo en cuenta.

El dato suena muy impresionante y, en cierta manera, difícil de creer. Y es normal: hace 4.600 millones de años no había nadie en la Tierra que pudiera comprobar en sus propias carnes si la luna estaba más cerca y, a primera vista, nuestro satélite no deja ninguna marca física sobre nuestro planeta que nos pueda indicar si su posición ha cambiado con el tiempo. Entonces, ¿cómo podemos estar seguros de que la Luna se encontraba tan cerca en el momento de su formación? 

Eso es precisamente lo que preguntó un usuario de Facebook en los comentarios de la publicación y me pareció una cuestión muy interesante, porque así puedo explicar cómo este tipo de datos, que a primera vista parecen sacados de un libro de ciencia-ficción, en realidad están basados en evidencias y no se los sacan los científicos de la manga.

Sin más preámbulos, zambullámonos en la piscina.

Como comentaba en esta entrada en la que explicaba por qué siempre vemos la misma cara de la Luna, la Luna no da vueltas en círculos alrededor de la Tierra sin que ésta se mueva, sino que ambos dan vueltas alrededor de un centro de gravedad común.
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Respuestas (LXVIII): ¿Qué pasaría si todos los océanos se secaran?

Agustín Lara me mandó un correo electrónico (a jordipereyra@cienciadesofa.com) en el que preguntaba qué pasaría si todos los océanos se secaran. 

Para añadir un poco de realismo este tema tan interesante, primero habrá que aclarar por qué se han secado los océanos en el mundo de Agustín. Por ejemplo, un aumento brutal de la temperatura de la Tierra los podría haber evaporado.

A ver, Ciencia de Sofá, precisamente eso no podría ocurrir nunca. Seamos Sé un poco realista.

Al contrario, voz cursiva. Por mucho cariño que les hayamos pillado a los océanos a lo largo de la historia, en realidad son un bien pasajero que está condenado a desaparecer en algún momento del futuro lejano. El culpable es el sol: la misma estrella que ha posibilitado la vida en la Tierra durante unos 3.500 millones de años  convertirá nuestro mundo en un infierno a medida que vaya envejeciendo, hinchándose y emitiendo cada vez más energía.

Aunque se suele prestar mucha atención a la posibilidad de que el sol se trague la Tierra durante este proceso (en unos 7.600 millones de años), la verdad es que nuestro planeta habrá dejado de ser habitable mucho antes. Dentro de “sólo” 1.000 millones de años, la temperatura media de nuestra atmósfera habrá alcanzado los 70ºC y los océanos se empezarán a evaporar.

El vapor de agua también es un gas de efecto invernadero, así que es posible que la evaporación de toda el agua del planeta haga que la Tierra se precipite en una espiral térmica descontrolada que termine convirtiendo nuestro mundo en algo más parecido a Venus.

Bienvenidos a Venus, espero que os gusten las lluvias de ácido sulfúrico y temperaturas de 465ºC.

Así que ahí tienes tu respuesta, Agustín. Os vuelvo a ver en la próxima entrada que, como siempre, será en algún momento indetermin…

¡Ah, no, no! Mira, sé que tienes sueño y que mañana tienes que ir pronto a hacer cola para renovar el DNI porque perdiste la cita que llevabas un mes esperando, pero tengo la certeza de que la pregunta de Agustín iba más en la línea de “¿y si los océanos desaparecieran mágicamente sin dejar rastro?” y que ahora mismo se siente muy estafado.

Gracias, voz cursiva, debo admitir que a mí también me estaba dejando a medias mi propia respuesta. La buena noticia es que no hace falta recurrir a la magia para que los océanos desaparezcan sin evaporarse.
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¿Cómo sabemos el tamaño del sistema solar?

En este nuevo vídeo quería explicar cómo en el siglo XVIII descubrimos que el sistema solar es un lugar mucho más grande de lo que esperábamos, pese a que no contáramos con tecnologías sofisticadas. En los siguientes vídeos hablaré sobre cómo este descubrimiento nos sirvió de base para seguir escalando el resto del universo.

Por cierto, ahora tengo un micro decente, así que espero que el audio sea de vuestro agrado a partir de ahora (lo digo de verdad, no en plan pasivo-agresivo).

Os dejo con mi clon miniaturizado: