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María RibesSara RobiscoGastón GiribetFrancis VillatoroHéctor Socasevaporación agujero negro masa hawkingmasa mínima agujero negro universoagujeros negros primordiales 10 a la 16 gramosagujero negro masa 10 a las 7 gramosmasa agujero negro equivalente toneladatamaño partícula menor que átomoagujero negro caliente 10 toneladastemperatura inversamente proporcional masa agujero negroevaporación rápida efecto hawkingagujeros negros primordiales existencia universoGastón GiribetFrancis VillatoroHawking100 peta-electronvoltiosefecto Hawking10^16 gramos10^22 gramos10 a la 30 gramosSchwarzschild10 a la 5 gramos10 a la 7 gramos10 a la 17 gramos10 a la 22 gramosTomás VilaChandrasekharDepartamento de DefensaHéctor Socas
Agujero negro caliente 10 toneladas
Ep504: Atapuerca; Mosaico de Alejandro; Estrellas Primigenias; Agujeros Negros
20 de marzo de 20258 momentos
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Gastón Giribet explica las características de los agujeros negros de masa pequeña, específicamente aquellos con una masa de 10 a la séptima potencia de gramos, que equivaldría a unas 10 toneladas.
…no de tres masas solares o algo así, sino que podrían ser de masas de asteroides o incluso menores ¿Cuán menores? Bueno, podemos decir tan pequeño como sea, a priori porque se formaron al principio del universo se puede ver una pequeña super densidad, sí, pero hay un problema. Los agujeros negros, muy muy pequeños, son muy calientes, según nos explicó Hawking, la temperatura de un agujero negro es inversamente proporcionada a su masa. Y cuando un agujero negro tiene menos de 10 a la 16, 10 a la 15 gramos, se evaporaron tan rápido que si se formaron a comienzo del universo ya hoy no habría ninguno, luego de 14 mil millones de años. O sea que hay una cota inferior de la masa que puede tener un agujero negro, porque se pudieron haber, si son muy muy pequeñas masas cuando se formaron, no llegarían a existir hoy Bueno, podría ser, pero hay algunos escenarios, bueno, voy a decir qué dice en este paper y luego cómo esto no entra en conflicto con lo que acabo de decir Si un agujero negro fuese de masa lo suficientemente pequeña, igual pueden ser 10 a las 7 gramos. 10 a las 7 gramos es bastante; un kilo son 10 a las 3 gramos, estamos hablando de más de una tonelada, pero digamos, o sea, 10 toneladas. Si un agujero negro tuviese 10 toneladas, sería tan caliente, tan caliente: un agujero negro sería extremadamente pequeño, mucho menor que un átomo. O sea, la masa es de 10 toneladas, pero su tamaño sería mucho menor que un átomo. Entonces, un agujero negro sería una partícula, y este dato es importante; su tamaño es importante. La cuestión es que tendría 10 toneladas y sería muy caliente. Recordemos que un agujero negro de poca masa y 10 toneladas no es nada comparado con un objeto astrofísico. La temperatura de un agujero negro es inversamente proporcional de su masa. Cuanto menor masa, más calientes son. Son tan calientes que, de hecho, no son negros. Si bien nada puede entrar a ellos, está emitiendo partículas todo el tiempo por efecto Hawking. Entonces está emitiendo partículas, no las está alargando de su interior; está emitiendo partículas por efecto Hawking a partir del vacío. Podemos pensar del vacío que lo circunda: está emitiendo mucho y rápidamente se evapora. Se evapora muy rápidamente, menos de 10 a la menos 5 segundos o algo así; en menos de una millonésima de segundos el agujero negro se evapora. Entonces no puede ser primordial porque si se formó al principio del universo, en una millonésima de segundos dejaron de existir y la verdad que hoy ya pasaron 14.000 millones de años. No puede ser. Bueno, Y acá es donde, entonces dice: eso no podría pasar. Y ellos dicen: bueno, no es tan así, porque es un agujero negro tan pequeño que los efectos cuánticos podrían ser importantes. Entonces hay que revisar ese cálculo de Hawking que nos lleva a que los agujeros…
Significado #1 · Palabras #1
Gastón Giribet explica las características de los agujeros negros de masa pequeña, específicamente aquellos con una masa de 10 a la séptima potencia de gramos, que equivaldría a unas 10 toneladas.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1evaporación agujero negro masa hawkingmasa mínima agujero negro universoagujeros negros primordiales 10 a la 16 gramosagujero negro masa 10 a las 7 gramosmasa agujero negro equivalente toneladatamaño partícula menor que átomoagujero negro caliente 10 toneladastemperatura inversamente proporcional masa agujero negroevaporación rápida efecto hawkingagujeros negros primordiales existencia universo…no de tres masas solares o algo así, sino que podrían ser de masas de asteroides o incluso menores ¿Cuán menores? Bueno, podemos decir tan pequeño como sea, a priori porque se formaron al principio del universo se puede ver una pequeña super densidad, sí, pero hay un problema. Los agujeros negros, muy muy pequeños, son muy calientes, según nos explicó Hawking, la temperatura de un agujero negro es inversamente proporcionada a su masa. Y cuando un agujero negro tiene menos de 10 a la 16, 10 a la 15 gramos, se evaporaron tan rápido que si se formaron a comienzo del universo ya hoy no habría ninguno, luego de 14 mil millones de años. O sea que hay una cota inferior de la masa que puede tener un agujero negro, porque se pudieron haber, si son muy muy pequeñas masas cuando se formaron, no llegarían a existir hoy Bueno, podría ser, pero hay algunos escenarios, bueno, voy a decir qué dice en este paper y luego cómo esto no entra en conflicto con lo que acabo de decir Si un agujero negro fuese de masa lo suficientemente pequeña, igual pueden ser 10 a las 7 gramos. 10 a las 7 gramos es bastante; un kilo son 10 a las 3 gramos, estamos hablando de más de una tonelada, pero digamos, o sea, 10 toneladas. Si un agujero negro tuviese 10 toneladas, sería tan caliente, tan caliente: un agujero negro sería extremadamente pequeño, mucho menor que un átomo. O sea, la masa es de 10 toneladas, pero su tamaño sería mucho menor que un átomo. Entonces, un agujero negro sería una partícula, y este dato es importante; su tamaño es importante. La cuestión es que tendría 10 toneladas y sería muy caliente. Recordemos que un agujero negro de poca masa y 10 toneladas no es nada comparado con un objeto astrofísico. La temperatura de un agujero negro es inversamente proporcional de su masa. Cuanto menor masa, más calientes son. Son tan calientes que, de hecho, no son negros. Si bien nada puede entrar a ellos, está emitiendo partículas todo el tiempo por efecto Hawking. Entonces está emitiendo partículas, no las está alargando de su interior; está emitiendo partículas por efecto Hawking a partir del vacío. Podemos pensar del vacío que lo circunda: está emitiendo mucho y rápidamente se evapora. Se evapora muy rápidamente, menos de 10 a la menos 5 segundos o algo así; en menos de una millonésima de segundos el agujero negro se evapora. Entonces no puede ser primordial porque si se formó al principio del universo, en una millonésima de segundos dejaron de existir y la verdad que hoy ya pasaron 14.000 millones de años. No puede ser. Bueno, Y acá es donde, entonces dice: eso no podría pasar. Y ellos dicen: bueno, no es tan así, porque es un agujero negro tan pequeño que los efectos cuánticos podrían ser importantes. Entonces hay que revisar ese cálculo de Hawking que nos lleva a que los agujeros…
Gastón Giribet expresa su escepticismo sobre la posibilidad de que existan hoy en día agujeros negros primordiales, aunque reconoce que si estos existieran y tuvieran una masa de unas 10 toneladas, se evaporarían rápidamente debido a su alta temperatura.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2 · Palabras #2agujeros negros primordiales masa 10 toneladasevaporación agujero negro alta temperaturabestiario de partículas agujero emisor francisevaporación agujero negro sección eficazneutrinos alta energía decaimiento térmicoagujero negro masas 10 toneladasneutrino petaelectronvoltios evento energéticoagujeros negros primordiales masa pequeñatamaño atómico agujeros negros…Unicornia, ¿ok? Uno o dos. La verdad que no creo que así sea, pobrecito; no creo que así sea, pero bueno, la idea es que si fuese así y un agujero negro primordial viviese hoy, entonces sí, si tiene el orden de las toneladas o 10 toneladas sería tan caliente que eso evaporaría mucho y como siempre cuento, hay una entrada del blog de Francis muy buena que cuenta bien cómo cambia el bestiario de partículas que un agujero emite. Un agujero negro emite, depende de la masa del agujero negro. Cuando un agujero negro es muy, muy, muy grande, emite algún tipo de partículas más que otras. Cuando un agujero negro no es lo suficientemente chico, predominantemente emite gravitones, fotones y neutrinos también. Entonces podría haber emitido en su decaimiento partículas muy, muy energéticas, que o bien son un neutrino o bien dan lugar a un neutrino, porque la propensión de interactuar tiene que ver con la energía de la partícula. Es largo de explicar, pero básicamente lo que estos proponen es que el detrito de un decaimiento térmico, de una evaporación completa, de un agujero negro de algunas 10 toneladas de masas, podrían dar lugar a un evento energético que sea un neutrino de 100 peta-electronvoltios. Es extremadamente especulativo porque la verdad que los mecanismos por Los cuales un agujero negro primordial de tan poca masa llegaría a vivir toda la edad del universo. Eso nadie los cree, honestamente. Hoy podemos pensar que hay agujeros negros primordiales, pero son agujeros negros primordiales de mucha más masa: 10 a la 17 gramos, 10 a la 22 gramos, la masa de un asteroide, que ya asimismo son agujeros negros de tamaño atómico o nanométrico, pero no agujeros negros de 10 a la 5 o 10 a la 7 gramos. Esos son agujeros negros de muy poca masa, ya se evaporaron si alguna vez existieron y muy rápidamente; repito, del orden de microsegundos o poquito más, 10 microsegundos, ya se evaporan todos así que bueno, pero igual me llamó la atención como de estos…
Gastón Giribet explica cómo los agujeros negros con una masa entre 10^16 y 10^22 gramos podrían existir sin ser detectados, debido a su pequeño tamaño que evita la distorsión gravitacional.
Habla: Gastón GiribetPalabras #10agujeros negros masa 10 a la 16 gramosmateria oscura posible agujero negrofísico partículas materia oscura…o poquito más que el átomo Entonces son partículas, y como son partículas, son lo suficientemente pequeñas como para no generar el efecto de microlensing, de distorsión de lentes gravitacionales que sí generarían agujeros negros de masa mucho mayores, De masa de 10 a la 30 gramos o cosas así. Entonces, ese rango de masa, repito, de 10 a la 16 gramos a 10 a la 22 gramos, nos permitiría que esos objetos estuvieran por ahí, pesando y sin ser vistos. Todavía llegarían a vivir hoy, porque no serían tan calientes, y estarían por ahí, y podrían ser acaso toda la materia oscura que vemos o gran parte de ella. Si alguien le pregunta a un físico de partículas y Uno cree que toda la materia oscura está dada de agujeros negros; uno diría que no. Pero es una posibilidad lógica y quizá parte de la materia oscura esté dado por agujeros negros de ese tipo, de ese rango de materias. Ok, aceptemos esto. Ahora, ¿por qué no…
Gastón Giribet aborda el impacto de la carga eléctrica en la temperatura de los agujeros negros, explicando cómo esta propiedad afecta su potencial para existir desde el inicio del universo.
Habla: Gastón GiribetSignificado #11evaporación agujero negro sección eficazcálculo hawking temperatura agujero negroagujero negro schwarzschild masaagujeros negros cargados eléctricamentesingularidad desnuda límite superiortemperatura arbitrariamente baja universoagujeros negros extremales temperatura…porque si tuviese mucha menor masa, estamos hablando de... los verías porque emiten mucha radiación de Hawking como antes, pero no tantan. Podrían tener 10 a la 10 gramos, emitirían, serían visibles, pero no tanto entonces emitirían muy pocos watts. Entonces, ¿por qué no aceptar eso? Bueno, repito, porque los agujeros negros de menor masa son muy calientes y ya se hubiesen evaporado si existían. ¿Estás seguro? Es lo que pregunta este paper. ¿Estás seguro? Bueno, sí, el cálculo de Hawking dice que la temperatura de un agujero negro es inversamente proporcional a su masa. Sí, pero ese es un agujero negro de Schwarzschild. ¿Qué pasa si un agujero negro está cargado eléctricamente? No, pero los agujeros negros no están cargados eléctricamente porque se neutralizarían. Es cierto que si un agujero negro está cargado eléctricamente, aparte de tener masa, su temperatura disminuye. Tanto es así que si un agujero negro tiene mucha carga, la máxima que puede tener, porque hay un límite superior para tener mucho, si no se convierte en una singularidad desnuda. Se conocen como agujeros negros extremales, pueden tener la temperatura arbitrariamente baja y si un agujero negro tiene una temperatura arbitrariamente baja desde comienzos del universo, entonces sí pudo. Haber sobrevivido hasta ahora, a pesar de tener poca masa. El precio de pagar es que tenga mucha carga eléctrica. Claro, esto nos plantea un escenario muy molesto, porque la carga eléctrica rápidamente se apantalla y no hay agujeros negros cargados. Siempre y…
Gastón Giribet explica cómo los agujeros negros cargados eléctricamente podrían sobrevivir hasta la actualidad si no estuvieran demasiado calientes.
Habla: Gastón GiribetPalabras #8evaporación hawking agujeros negrosagujeros negros cargados eléctricamenteradiación de hawking emisión…que no es el que nosotros conocemos, no es el del fotón, no es el de la luz, sino algo que llaman el dark fotón, matemáticamente igual pero inaccesible a nosotros, no lo veríamos; parte de la materia oscura. Entonces si fuese así, estos agujeros negros. No estarían muy calientes, entonces al no haber estado muy calientes no radiarían mucho por emisión de Hawking y entonces podrían vivir hasta hoy, pero hasta hoy. Si son lo suficientemente calientes hoy, estos agujeros negros, a pesar de estar cargados eléctricamente con un fotón que no interactúa con nosotros, hoy sí estarían; se habrían calentado lo suficiente, se fueron evaporando paulatinamente, hubiesen llegado hasta hoy, pero hoy sí se Estarían evaporando y cuando un agujero negro se evapora emite todo lo que puede emitir. Ese fotón oscuro, pero también de los nuestros y todo, y entonces se vería no hay como una gran explosión en el cosmos. Entonces estos tipos dicen: bueno, ¿hay escenarios…
Gastón Giribet explica cómo la masa y la rotación influyen en la temperatura de un agujero negro, mencionando el agujero negro de Schwarzschild como referencia para cálculos.
Habla: Gastón GiribetSignificado #15agujero negro schwarzschild temperaturamasa rotación influencia temperatura agujero negro…efectos cuando uno hace cálculos de servilleta en estas cosas: estimaciones numéricas de órdenes de magnitud y argumentos heurísticos. Por lo general usa el agujero negro de Schwarzschild, pero guarda porque las fórmulas son más complicadas, los agujeros Negros, cuando uno dice rápidamente: La temperatura de un agujero negro es inversamente proporcionada a su masa, eso es cuando, si pensás que no rota, por ejemplo; sino hay que refinar este cálculo. Un agujero negro puede ser muy muy masivo o muy poco masivo y tener temperatura cero. Si rota lo suficiente entonces, en este sentido, me parece un refinamiento de los argumentos de las cotas inferiores y superiores sobre los agujeros negros que pueden formar parte de la materia oscura. Eso me pareció. Muy bien, estaba pensando si los primordiales, claro con los agujeros negros estelares tiene sentido que acaben con rotaciones muy altas porque el proceso de colapso de una estrella a algo muy pequeño por conservación del momento angular genera que haya una…
Gastón Giribet explica que un agujero negro con una masa de 10^17 gramos no causaría daño en el tejido celular debido a su baja fuerza de marea, aunque sí tendría una temperatura específica.
Habla: Gastón GiribetSignificado #4temperatura agujero negro inversamente proporcionada masaagujero negro tejido celular traza gravitacional…de Bob Scherer. Y esto pasaría si un agujero negro tuviese 10 a la 22 gramos, 10 a la 20 gramos, 10 a la 21 gramos pero no de los menores, 10 a la 17 gramos. Y acá es donde entra Avila y dice: guarda, es cierto lo que decís, pero cuando un agujero negro tiene 10 a la 17 gramos tiene otro problema. Recordemos: la masa, la temperatura en un agujero negro es inversamente proporcionada a su masa y un agujero negro de 10 a la 17 gramos no generaría nada en tu tejido celular por la traza gravitacional, por la fuerza de marea al atravesarte pero tendría una temperatura de 10 a La 8 Kelvin, o sea 100 millones de grados, y eso emite del orden de 36 kilowatts. Y si vos te, si pasa una bala no rompe tu tejido pero está extremadamente caliente emitiendo mucho; es como que es como que te cruza fuego digamos, y eso te haría mucho daño…
Héctor Socas responde a una pregunta planteada por Tomás Vila sobre la posibilidad de crear pistolas con proyectiles que fueran agujeros negros, haciendo referencia a un amigo en el departamento de defensa.
Habla: Héctor SocasPalabras #15límite chandrasekhar agujero negroproyectiles agujeros negros departamento defensaagujeros negros atómicos cientos toneladaspistolas tragadas agujero negro…entre 2,3 masas solares, 2,5 masas solares, de ese orden. Schwarzschild es el cálculo de Schneider, Volkov y Oppenheimer. Pero no se llama; no, es la elaboración de eso en realidad. No sé qué nombre tiene el límite de masa para la formación de agujero negro. Yo sé para qué tiene nombre el límite para lo del agujero negro Sí, eso estaba pensando ahora que no, así como hay un nombre que es el límite de Chandrasekhar, no hay otro para el siguiente Pregunta Tomás Vila si se podría hacer pistolas cuyos proyectiles fueran agujeros negros Dice, pregunto por un amigo que está en el departamento de defensa Sería una pistola muy pesada, recordemos que estábamos hablando aquí de agujeros negros atómicos de cientos de miles de toneladas Duraría poco también, sería tragada antes, puedes hacer balas pero no pistolas Lapsaría la pistola también al agujero negro Y también pregunta Thomas Vila; yo esto no sé, pregunto por si a ustedes les suena algo de esto porque son de estas cosas que empiezan a meter nombres. Si hubiese una simetría adicional de tipo torsión y la teoría fuese una de tipo Einstein-Kartan, iba a…