La densidad de los Agujeros Negros

Los agujeros negros son los objetos más compactos del Universo. En su centro hay, de hecho, una singularidad: una especie de punto sin volumen, donde se concentra toda la masa del agujero negro. La singularidad es una región del espacio-tiempo con densidad infinita, algo que la mente humana no puede concebir con claridad.

Algo que podemos preguntarnos es «¿Cuál es la densidad media de materia dentro del Horizonte de Eventos de un agujero negro?» – y la respuesta que nos da la Naturaleza puede ser algo interesante.

La densidad es una medida de la cantidad de masa contenida en un volumen. Cuanto mayor es la masa en un determinado volumen, mayor es su densidad. Cuanto menor es el volumen de una determinada masa, mayor es su densidad.

Por ejemplo, la densidad de población puede considerarse como una medida del número de personas en una ciudad. En este caso, el número de personas representa la masa, mientras que el tamaño de la ciudad representa el volumen. Si agregamos más personas en una determinada ciudad, la densidad de población aumenta. Del mismo modo, si hacemos que la ciudad sea más pequeña para las mismas personas, la densidad de población aumenta. En general, para un mayor número de personas y/o una ciudad más pequeña, habrá una mayor densidad de habitantes (¡en ese caso sería muy fácil colisionar entre ellos!); mientras que para un número menor de personas y/o una ciudad más grande habrá una menor densidad de habitantes (y en ese caso, podría salir a caminar durante horas enteras sin conocer a nadie).


Una de las muchas cosas divertidas sobre los agujeros negros es que el tamaño de su Horizonte de Sucesos es proporcional a su masa. En otras palabras: cuanto más masivo es un agujero negro, más grande es. En particular, si duplica la masa de un agujero negro, obtendrá un agujero negro con un volumen ocho veces mayor; si triplicas la masa de un agujero negro, obtendrá un agujero negro con un volumen veintisiete veces mayor; y si aumenta la masa del agujero negro diez veces, obtendrá un agujero negro con un volumen mil veces mayor.

Piénsalo por un momento. Si duplica el número de personas en la ciudad-agujero-negro, la ciudad-agujero-negro negro automáticamente se vuelve ocho veces más grande. Si triplicas el número de personas en la ciudad-agujero-negro, la ciudad-agujero-negro automáticamente se vuelve casi treinta veces más grande. Y si agrega nueve personas más paraa cada persona de la ciudad-agujero-negro, la ciudad-agujero-negro se vuelve mil veces más grande. ¿Qué significa todo esto? ¡Cuanto mayor sea el número de personas en la ciudad-agujero-negro, menor será su densidad de población! Para un agujero negro en el Universo: cuanto mayor es su masa, menor es su densidad media.

Los agujeros negros supermasivos son mucho menos densos que los agujeros negros menos masivos.

Un agujero negro con la masa equivalente a la de una estrella como nuestro Sol es extremadamente denso: ¡aproximadamente 1,000,000,000,000,000 veces más denso que el material más denso que existe en el planeta Tierra!

Un agujero negro con una masa de mil estrellas como el Sol es «solo» 1,000,000,000 veces más denso que el material más denso de la Tierra, mientras que un agujero negro supermasivo con una masa de un millón de veces la masa del Sol es solo mil veces más denso que el material más denso que existe en el planeta Tierra.

Pero un agujero negro con una masa de cien millones de veces la masa de nuestro Sol es tan denso como …
el agua.

Los agujeros negros más grandes que conocemos tienen una masa de aproximadamente diez mil millones de veces la masa del Sol: de hecho, su densidad media es menor que la densidad de la atmósfera del planeta Tierra. Los agujeros negros cósmicos más grandes conocidos no solo flotarían el agua, sino también el aire que respiran los humanos.

¿No es maravilloso nuestro Universo?

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