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Silvana TapiaHéctor SocasJuan Carlos GilGastón Giribetcolapso fuerte simulación agujero negroestrella inicial 250 masas solaresagujero negro 40 masas solarespérdida de materia estrella 100 masas solaresestrella comprime y forma agujero negromasa de 110 masas solaresagujero negro interno con 40 masas solaresdisco de acreción alrededor del agujero negroagujero negro central estrella giribetdisco de acreción agujero negro giribetestrella masiva 110 masas solares110 masas solares40 masas solaresGastón Giribet80 masas solaresHéctor Socas
30 Masas solares
Con
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Gastón Giribet describe la estructura interna de una estrella con una masa de 110 masas solares, donde se forma un agujero negro central rodeado por otro agujero negro y un disco de acreción.
…cambiando por hacer fusión nuclear; la estrella va colapsando, va colapsando y hace un colapso y puede formar el primer colapso. Lo primero que pasa es que la estrella libera muchísima, muchísima materia y queda una estrella más pequeña de 150 masas solares. Esta estrella de 150 masas solares sigue haciendo un colapso fuerte, pero ese colapso fuerte, según las simulaciones, es lo que genera dentro de la estrella. Es un agujero negro, un agujero negro de unas 40 masas solares. Recordemos: la estrella tenía 250, empieza a colapsar y gasta un montón de materia hasta que reduce su materia a un montonazo, de 250 a 150 masas solares. Imaginemos la diferencia; o sea, hay 100 masas solares que se perdieron en la primera etapa. Esa estrella de 150 Masas solares que todavía no forma un agujero negro. Lo que va haciendo se va comprimiendo, se va comprimiendo. Y adentro, cuando la estrella tiene una masa de unas 110 masas solares, adentro se forma un agujero negro de unas 40 masas solares. Y el agujero negro alrededor tiene un disco de acreción. Todo esto ocurre adentro de una estrella. Adentro de la estrella hay un agujero negro que en torno a él tiene un agujero negro de unas 40 masas solares, que en torno a él tiene un disco de acreción y que la estrella todavía lo envuelve y tiene unas 110 masas solares. Es la estrella aún mucho más masivo. Pero esto sigue ocurriendo y en un momento la dinámica del disco, y también depende del campo magnético; es muy sutil lo del campo magnético, porque el campo magnético lo tenés que poner de afuera, depende de las condiciones de la estrella. Entonces los tipos…
Significado #1
Gastón Giribet explica la existencia de una 'brecha de masas' en los agujeros negros, un rango de masa (entre 50 y 150 masas solares) donde se espera encontrar menos agujeros negros.
Habla: Gastón GiribetSignificado #4brecha de masas agujeros negrosrango 50 a 150 masas solaresmodelos estelares brecha de masas…que no podrían existir o conclusiones que sacamos pero que cuando resolvimos las ecuaciones para sacar tal conclusión estuvimos asumiendo quizá demasiada simetría quizá algo que no era exactamente lo que ocurría. Y de esto trata lo que quiero contar que es El llamado, uno de los dos llamados, porque hay un límite inferior y un límite superior: la llamada brecha o gap de masas en los agujeros negros. Es el hecho de que no esperamos ver muchos agujeros negros que tengan un rango de masas entre, podemos decir, 50, 60 masas solares y 150 masas solares. Los límites no están claros porque dependen de los modelos estelares, pero en esa brecha, digamos grosso modo entre 50 masas solares y 150 masas solares, no esperamos ver muchos agujeros negros. ¿Por qué? Porque creemos, o creíamos, o hasta ahora creemos, que no hay un mecanismo de una muerte estelar que dé origen a un agujero negro, de esas masas; Recordemos que los agujeros negros aparecen tras la muerte de estrellas, estrellas muy muy masivas,…
Gastón Giribet analiza la formación de agujeros negros con masas entre 140 y 150 masas solares, un rango donde su existencia es inesperada.
Habla: Gastón GiribetSignificado #16agujeros negros masas 140-150 solaresagujeros negros segunda generaciónvelocidades exorbitantes agujeros negrosbrecha de masa agujeros negros inesperados…de 2023, el GW231123, que es un evento de colisión de dos agujeros negros de muchísima masa los dos, uno de 80 y tantas masas solares y el otro de 137 masas solares los dos, al menos uno de ellos, el que tiene 80 y tantas masas solares, 85, 88, algo así. Está en este rango de masa donde no esperas verlos y el otro también, porque el límite superior es 140, 150 y este tiene 137 masas solares con algún error. Así que puede ser que incluso los dos estén dentro de la brecha de los que esperas no ver, o mejor dicho, esperas ver pocos. Puede ser que los dos sean ya agujeros negros de una segunda generación; esto es muy poco probable. Y por otro lado, estos dos agujeros negros, aparte están en esta brecha de masa de los que no esperas ver muchos. Se encontraron entre sí; cada uno de ellos venía girando sobre su propio eje a velocidades exorbitantes, un porcentaje importante de la velocidad de la luz. Recordemos que los agujeros negros pueden tener masa y spin, y el spin tiene como mucho, hay un límite superior para el spin que es que su superficie no gire más rápido que la luz Cuando gira tan rápido como la luz, o el 90 y tanto por ciento de la velocidad de la luz, que hay objetos…
Gastón Giribet continúa explicando cómo se comportan las estrellas masivas, comparándolas con una vaca para ilustrar su complejidad.
Habla: Gastón GiribetSignificado #13estrella masiva 250 masas solaressimulaciones magnetohidrodinámicas estrellas colapsantesnúcleo de helio fronduoso estrella…se dan cuenta que es mucho más abstruso que la vaca esférica. La vaca tiene cuernos, tiene manchitas, tiene patitas, tiene detalles que puede hacer que se comporte no simplemente rodando, sino haciendo otras cosas, corcoveos y cosas raras De esos corcoveos de vacas, vamos a hablar ahora, que es cómo se comporta una estrella cuando tenés en cuenta todo esto, una estrella muy masiva Y se dan cuenta de lo siguiente, suponen que hay una estrella que tiene una estrella muy muy masiva, digamos algo así como 250 masas solares una estrella de 250 masas solares, de aquellas que esperamos que si tienen un poquito menos no puedan formar agujeros negros de ese rango de masas y que tengan mucho helio, un core de helio muy fronduoso lo que puede pasar, lo que hacen estos es simulaciones magnetohidrodinámicas de principio a fin desde que la estrella empieza a colapsar hasta que Se forma el agujero negro y luego se encuentra con el otro y colisiona; es una simulación impresionante. Nadie hizo esta simulación nunca antes, o sea. Los tipos empiezan con una estrella de 250 masas solares con ciertas propiedades: no mucha metalicidad, es…
Gastón Giribet describe la estructura interna de una estrella con una masa de 110 masas solares, donde se forma un agujero negro central rodeado por otro agujero negro y un disco de acreción.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1colapso fuerte simulación agujero negroestrella inicial 250 masas solaresagujero negro 40 masas solarespérdida de materia estrella 100 masas solaresestrella comprime y forma agujero negromasa de 110 masas solaresagujero negro interno con 40 masas solaresdisco de acreción alrededor del agujero negroagujero negro central estrella giribetdisco de acreción agujero negro giribetestrella masiva 110 masas solares…cambiando por hacer fusión nuclear; la estrella va colapsando, va colapsando y hace un colapso y puede formar el primer colapso. Lo primero que pasa es que la estrella libera muchísima, muchísima materia y queda una estrella más pequeña de 150 masas solares. Esta estrella de 150 masas solares sigue haciendo un colapso fuerte, pero ese colapso fuerte, según las simulaciones, es lo que genera dentro de la estrella. Es un agujero negro, un agujero negro de unas 40 masas solares. Recordemos: la estrella tenía 250, empieza a colapsar y gasta un montón de materia hasta que reduce su materia a un montonazo, de 250 a 150 masas solares. Imaginemos la diferencia; o sea, hay 100 masas solares que se perdieron en la primera etapa. Esa estrella de 150 Masas solares que todavía no forma un agujero negro. Lo que va haciendo se va comprimiendo, se va comprimiendo. Y adentro, cuando la estrella tiene una masa de unas 110 masas solares, adentro se forma un agujero negro de unas 40 masas solares. Y el agujero negro alrededor tiene un disco de acreción. Todo esto ocurre adentro de una estrella. Adentro de la estrella hay un agujero negro que en torno a él tiene un agujero negro de unas 40 masas solares, que en torno a él tiene un disco de acreción y que la estrella todavía lo envuelve y tiene unas 110 masas solares. Es la estrella aún mucho más masivo. Pero esto sigue ocurriendo y en un momento la dinámica del disco, y también depende del campo magnético; es muy sutil lo del campo magnético, porque el campo magnético lo tenés que poner de afuera, depende de las condiciones de la estrella. Entonces los tipos…
Gastón Giribet describe cómo un agujero negro interno, originariamente con 40 masas solares, crece hasta alcanzar las 80 masas solares y una velocidad de rotación del 80% de la velocidad de la luz.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2agujero negro interno 40 masas solarescrecimiento agujero negro 80 masas solaresvelocidad rotación agujero negro 80 luzestrella 250 masas solaresagujero negro 80 masas solaresspin giratorio estrella masivacorrelación masa spin estrellas…de partículas y radiación perpendiculares al disco y eso empieza a quitar mucho momento angular, o no, dependiendo del momento magnético que haya en juego. Pero puede pasar en unos escenarios que si el campo magnético es moderado, ese agujero negro que Estaba dentro de una estrella tenía 40 masas solares. Empieza a crecer, empieza a cretar, empieza a cretar. Llega a tener 80 masas solares y el momento angular puede haber crecido del 50% de la velocidad de la luz. La velocidad de rotación al 80% de la velocidad de luz. Exactamente el tipo de objeto que colisionan acá. Las simulaciones muestran que hay una larga genealogía bastante compleja que te lleva de una estrella de 250 masas solares con poca metalicidad y mucho helio a un agujero negro de 80 masas solares que, encima lo más interesante, es que el mismo dependió de haber llegado a tal masa que gire mucho. Hay una suerte de correlación entre las estrellas que se pueden formar en ese rango de masas y que tengan un spin muy grande. ¿Por qué? Porque los mecanismos que hacen que se vaya perdiendo masa en este proceso, recordemos un proceso que ocurre adentro de una estrella que involucra un agujero negro, un disco de acreción y jets relativistas disparados, los procesos que hacen que…
Gastón Giribet explica cómo las estrellas con entre 100 y 130 masas solares generan rayos gamma que crean electrones y positrones, pero en una cantidad insuficiente para afectar significativamente su presión.
Habla: Gastón GiribetSignificado #15rayos gamma estrellas 130 masas solarescreación de pares en estrellas yukun suninestabilidad de pares entre 100 y 130 masas solares…quedó nada. Ahora, lo que dice Héctor es muy importante porque es muy abstruso. En general, ¿no? Siempre. Siempre, siempre. No, pero en este caso es muy importante porque muestra cuán complejo puede ser; puede ser una cosa medio autosuficiente este problema. Por ejemplo, las estrellas que tienen no más de 130 masas solares, sino las que tienen entre 100 y 130 masas solares, ya están generando rayos gamma que generan electrones y positrones, pero no de la manera copiosa suficiente como para que eso baje mucho su presión. Es bastante complicado eso. Por eso de 100 a 130 masas solares todavía, aunque hay creación de pares, no hay inestabilidad de pares. Lo que has dicho de ¿Que si dejas a la luz otros caminos de hacer cosas, invierte su energía en eso? Me ha recordado cinco órdenes de magnitud más sencillo. El caso de un plano inclinado en el que pones dos cilindros o dos anillos con la misma masa pero de distinto momento de…