Zulo beltzak eta Stephen Hawking
Mikel LOYOLA ARRIETA
Mikel LOYOLA ARRIETA
Lan hau hainbat zatitan banatuko dut, lehenik zulo beltzari dagokion definizioa, bigarrenik zulo beltz motak eta nolakoak diren zulo beltzen sorkuntza prozesuak, hirugarrenik zulo beltzei buruzko hipotesi batzuk unibertsoaren amaierarekin zerikusia daukatenak, laugarrenik Stephen Hawkingen teoria ezagunena azalduko dut eta amaitzeko lan honen zergatiak idatziko ditut.
Zulo beltzak mundu zientifikoaren objektu ezezagunetarikoak izan ziren, baina azken urteetan lortutako informazioari esker oso ondo ezagutu ditzakegu.
Zulo beltzak espazio hutsean dauden beste materiak xurgatzen ditu baina hori baino konplexuagoa da haien definizio eta prozesua. Zulo beltza objektu astronomiko bat da, dentsitate ikaragarri handia duen puntu bat daukana (singularitatea deitua). Dentsitate handia izateak grabitate indar handia edukitzera behartzen du; hain handia da indar hori, non argiak ezin duen bertatik ihes egin. Hala ere, zulo beltzek ez dakarte suntsipena soilik, izan ere, izar berrien sorrerarekin ere erlazionatuta daude, teorian gutxienez. Izar horiek era eliptikoan orbitutako lituzkete zulo beltzek.
Baina, nola sortzen dira zulo beltzak? Hau ondo azaltzeko, lehenik eta behin, zulo beltz mota ezberdinak bereizi behar dira. Lau mota daude: mikrozulo beltza, zulo beltz estelarra, zulo beltz ertaina eta zulo beltz masiboa. Eraketari dagokionean, zulo beltz estelarra bereiztea merezi du. Izan ere, zulo beltz honen eraketa izar masibo baten bizitzaren amaieran gertatzen da; izarraren grabitate-kolapso baten ondorioz sortzen da, hau da, supernobaren eztanda gertatzean. Grabitate-kolapsoa zulo beltzak sortzen dituen prozesu naturala da. Baina ez da kolapso guztien ondorioz zulo beltz bat sortuko; izarraren energia bukatzean, hau da, biziaren amaieran, izarraren masa balore zehatz batera ez bada iristen izarra konpaktu ala nano zuri bihurtuko da, eta ez zulo beltz.
Zulo beltzen existentziaren lehen hipotesiak John Michellek egin zituen 1784an, garai hartan ez zuen ez herriak ezta gobernuak ere sinetsi. Gaur egun zulo beltzen existentzia ziurtatua dago supernoba eta nukleo galaktiko aktiboetatik igorritako X izpiei esker.
Teoria asko egin dira zulo beltzekin baina esanguratsuenak eta ezagunenak unibertsoaren amaierarekin erlazionatzen dituztenak dira. Egia esanda zulo beltzek ez dute unibertsoaren amaiera zuzenean ekarriko, baina bai zeharka; are gehiago, Big Crunch-ean zulo beltzak dira geratuko diren gauza bakarra, plasma batekin batera. Big Crunch delakoa, Big Bang eztandaren energia eta berarekin jaurtitako materialen abiadura momentu batean gelditzean eta alderantzizko prozesua gertatzean datza, hau da, material guztiak atzera joango dira puntu zehatz batean pilatuta egon arte. Teoria honetan, tenperaturaren igoeraren ondorioz izarrak suntsituko dira zulo beltzak bakarrik geratuz. Azken hauek, beraien artean fusionatuko dira zulo beltz erraldoi batean. Teoria katastrofista hau Big Rip teoriaren antonimoa da. Big Rip-en ustez, Big Bang-ak emandako hasierako abiadura hori ez da inoiz geldituko; orduan, unibertsoa sakabanatuz eta sakabanatuz joango da, material guztiak guztiz isolatuta geratu arte. Big Crunch-ean ez bezala, teoria honetan zulo beltzak Hawking erradiazioaren ondorioz lurrunduko dira.
Stephen Hawking astrofisiko britaniarra zen eta bere bizitzan zehar hainbat teoria edo hipotesi egin zituen zulo beltzei buruz, horietan ezagunena Hawking erradiazioa da. Teoria honek fisika kuantikoa eta grabitatearen oinarrizko printzipioak elkartzen ditu. Sistema kuantikoetan konstanteak dira partikula bikote batzuen agerpenak, hauek distantzia batean zehar zabaltzen dira, gero berriro elkartzeko eta azkenean espazioak xurgatzeko; honi hutsunezko fluktuazioa deitzen zaio. Bikote hauek zulo beltzaren hodeiertzean agertzen badira, eta bikotea osatzen duen partikula bat zulo beltzean sartzen bada bikotearen propagazioan, bikotea ez da inoiz berriro elkartuko. Orduan, zulo beltzaren kanpoan geratzen den partikula ez da izango hutsunezko fluktuazioaren partikula bat; aldiz, partikula erreal bat izatera pasatuko da. Honen ondorioz, ikus dezakegu zulo beltzek partikulen fluxua sortzen dutela eta fluxu honi Hawking erradiazioa deitu zion Hawkingek.
Orduan, zulo beltzak erradiazioa askatzen duen bakoitzean masa galtzen du. Big Rip-ean gauzak etengabe sakabanatuko direnez zulo beltzak isolatuta geratuko dira, beren ondoan hutsunezko fluktuazioak bakarrik egonda; hauek masa gutxituko dute zulo beltzak desagertzen diren arte. Big Crunch-ean, aldiz, materia guztia puntu zehatz batean elkartuko da, unibertsoaren azalera txikituz; orduan, zulo beltzek materia asko izango dute xurgatzeko eta ez dira desagertuko.
Zulo beltzei buruzko idazlan zientifiko bat idatzi dut, espazioa gustuko dudalako eta orain dela gutxi, historiako astrofisiko garrantzitsuenetako bat hil zelako. Zulo beltzen aurkezpena egin dut lehenik, Stephen Hawkingen teoria garrantzitsuena testuinguruan jartzeko eta ulergarriagoa izateko.
Bibliografia:
