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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 Giribet10 a la 5 gramos10 a la 7 gramos10 a la 17 gramos10 a la 22 gramosBob Scherer10^22 gramos10^16 gramos10 a la 30 gramos22 gramosHawking14.000 millones de añosefecto Hawking100 peta-electronvoltiosFrancis Villatoro
Agujero negro masa 10 a la 22 gramos
Ep504: Atapuerca; Mosaico de Alejandro; Estrellas Primigenias; Agujeros Negros
20 de marzo de 20257 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 #8
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 #8evaporación 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 discute sobre la posibilidad de que existan agujeros negros primordiales con masas muy pequeñas y explica por qué son poco creíbles.
Habla: Gastón GiribetSignificado #13 · 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 la importancia del rango de masas entre 10^16 y 10^22 gramos, comparando un agujero negro de 10^20 gramos con una roca enorme pero de tamaño atómico.
Habla: Gastón GiribetSignificado #4 · Palabras #1rango masas asteroides 10 a la 16agujero negro 10 a la 20 gramosroca enorme tamaño atómicomicrolensing agujeros negros pequeñosagujeros negros masa 10 a la 16 gramosmateria oscura posible agujero negrofísico partículas materia oscura…fríos como para no haberse evaporado ya en 14.000 millones de años que pasaron desde entonces Así que hay una cota inferior para la masa de los agujeros negros, menores que esa masa ya se evaporaron todos y esa cota está del orden de los 10 a la 16 gramos, 10 a la 17 gramos o algo por el estilo, un poco menos que un asteroide ¿Y por qué ese número es importante? Porque hay una ventana de masas, un rango de masas entre los 10 a la 16 gramos y 10 a la 22 gramos que son las masas de los asteroides, de pequeños hasta grandes, que esas masas serían un agujero de 10 a la 20 gramos Nos puede parecer una roca enorme, de hecho pesa lo mismo que una roca enorme, pero tiene tamaño atómico, 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 explica las características de los agujeros negros primordiales y su posible relación con la materia oscura.
Habla: Gastón GiribetPalabras #13agujeros negros primordiales materia oscuramasa agujeros negros entre 10 a la 16 gramostamaño agujeros negros átomo nanométrico…sabemos que existieron: alguna estrella explotó alguna vez, formó supernova, era lo suficientemente masivo lo que quedó luego de esa explosión y formó un agujero negro por colapso gravitacional tienen más de 3 masas solares, 5 o 6 masas solares, cosas así. Ahora, los agujeros negros primordiales, que es el mismo tema que antes: los agujeros negros que podrían haber sobrevivido todos estos 14 mil millones de años sin irradiar y que hoy día formarían parte de la materia oscura, si tuvieran estos entre 10 a la 16 gramos y 10 a la 22 gramos, no los veríamos; estarían por ahí, serían la materia oscura, podrían estar por ahí. Y como podrían estar por ahí, tienen encima tamaño de un átomo o poco más que un átomo, tamaño como mucho nanométrico, son balas. ¿Por qué? Porque nosotros nos movemos en la galaxia, entonces tenemos una velocidad relativa comparada con el fluido de la materia oscura. Es como un gran viento de materia oscura que atraviesa nuestro cuerpo. Si la materia oscura es realmente oscura y solo…
Gastón Giribet describe el cálculo realizado por Bob Scherer sobre el impacto de una partícula de materia oscura atravesando tejidos biológicos, comparándolo con la fuerza de marea de un agujero negro.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2 · Palabras #6fuerza de marea agujero negroimpacto partícula materia oscuratejidos celulares destrucción schereragujero negro masa 10 a la 22 gramostemperatura agujero negro inversamente proporcionada masaagujero negro tejido celular traza gravitacional…tejidos biológicos. Ese es el cálculo de Bob Scherer. ¿Qué pasaría un tejido biológico si es atravesado por una partícula a la velocidad en la cual la materia oscura sabemos que respecto a nosotros tendría, que es del orden de varios kilómetros por segundo? Es atravesado por nosotros siendo una bala de tamaño atómico pero que pesa 10 a la 22 gramos y tiene una fuerza de marea tan tan grande. Los ojos negros tienen una fuerza de marea muy grande, una fuerza de arrastre muy grande que genera una traza gravitacional muy fuerte. Eso destruiría nuestros tejidos celulares, esa es la estimación del trabajo 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…
Gastón Giribet reflexiona sobre la existencia de agujeros negros con masas superiores a 10^22 gramos y plantea una cuestión de naturalidad: si existieran muchos, serían detectables mediante microlensing.
Habla: Gastón GiribetPalabras #3microlensing detección agujeros negroscuestión de naturalidad agujeros negros…que hay. Y sí, es verdad que hay ventanas todavía abiertas, pero no lo sé, supongo que habrá gente que habrá estado estudiando este tipo de cosas. Es una muy buena pregunta y esa es una pregunta muy difícil de responder, porque primero hay una pregunta de Naturalidad. O sea, los agujeros negros de mayores de 10 a la 22 gramos podrían estar ahí, pero ya los empezaríamos a ver por microlensing. Entonces supongamos que no hay muchos de ellos, entonces, ¿por qué no hay muchos de esos? Una cuestión de naturalidad, ¿por qué se dan los agujeros negros? Supongamos que existen estos de masas primordiales, ¿por qué se ¿Dan en esta meseta de 10 a la 17 gramos y no más allá? El mecanismo de formación es como muy invariante de escala, o sea, cuando tú te pones en el plasma primordial y te imaginas ahí colapsando nubes aleatoriamente, ahí no hay ninguna escala privilegiada,…
Gastón Giribet explica que los agujeros negros con una masa de 22 gramos tienen un proceso de evaporación muy lento y cómo algunos podrían estar explotando hoy tras 14.000 millones de años.
Habla: Gastón GiribetSignificado #12 · Palabras #12evaporación lenta agujeros negros gramosexplosión cósmica efecto hawkingmasa robusta radiación agujero negroagujeros negros masa estelar…tiende a infinito, o sea, los últimos estadios son como muy, entonces va acelerando la forma en la que se consume el agujero negro. Y aparte, la velocidad, la temperatura que tendría un agujero negro, que hasta hoy habría logrado existir, es como, a ver. estos agujeros negros que estábamos hablando, dice la 22 gramos, esto tiene un tiempo de evaporación muy paulatino, muy lentamente, muy muy lento. Los agujeros negros que podrían cambiar las masas son aquellos que estarían explotando hoy, por ejemplo estos que hablábamos antes, que uno podría esperar que uno explotara hoy, que se yo; los agujeros negros están llegando hoy al final de sus vidas, luego de 14.000 millones de años, entonces uno podría observar explosiones cósmicas y así interpretar que vienen de evaporaciones finales de agujeros negros por efecto Hawking y en ese caso sí, claro, los agujeros negros durante estos 14.000 millones de años tuvieron una masa robusta que fue radiando, fue radiando, fue radiando y llegan hasta hoy pero típicamente los procesos de evaporación son muy lentos; imaginemos esto, si un agujero negro hoy de masa estelar, de masa estelar, los más pequeños que podemos tener pero que hayan sido formados por estrellas. Si uno se hace la pregunta, ¿cuánto tardaría en evaporarse? Empezando hoy, clic, con el cronómetro, mucho más que el siguiente número 1 con 53 ceros multiplicado por la edad entera del universo y eso es si el universo, si estuviesen libres de radiar, ni…