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Luisa AchaerandioIsabel CorderoJosé EdelsteinBorja TosarJuan Carlos GilIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetregistro ondas gravitacionales brecha masasdistribución discriminada masa agujeros negrosgap de masas agujeros negros secundariosanálisis estadístico masa agujeros negroserror de 5 masas solaresGastón GiribetVirgoLIGOKAGRAAgujero negroSpinGap de masasGastónAgujeros NegrosEspectro de MasasOndas GravitacionalesTongNatureCampaña número 43 masas solares45 masas solaresIsabel Cordero
Distribución discriminada masa Agujeros Negros
Con
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Gastón Giribet aclara que la brecha de masas en la formación de agujeros negros se ha identificado analizando la distribución de masa de los componentes secundarios en el registro de ondas gravitacionales.
…ocurren esas desintegraciones aumenta la temperatura y al aumentar la temperatura, más aumenta el ritmo de desintegración. O sea, se genera un círculo vicioso runaway, sí. Exactamente. Entonces, bueno, la idea es que vieron este gap, pero ¿dónde lo vieron? Bueno, estamos hablando del registro de ondas gravitacionales, pero hay que ser más cuidadosos. Lo vieron en la distribución de masa de los componentes secundarios. Recordemos: el componente primario y el componente secundario son los dos agujeros negros que colisionan. El primario es el que tiene más masa, el secundario es el que tiene menos masa. Entonces uno puede hacer una distribución discriminada entre, por ejemplo, la masa de cualquiera, la masa de los de masa más grande, la masa de los de masa más pequeña. Bueno, cuando uno hace ese análisis lo que observa es que en la distribución estadística de la masa de los secundarios, de los agujeros negros más pequeños de los dos que intervienen, ahí se ve el gap de masas. Que repito, es un corte con un 90% de confianza estadística con un error de unas 5 masas solares, un poquito más del 10%, 45 más 5 menos 4 si no recuerdo mal. ¿Cómo se explica que solo se vea eso en los secundarios? Me has dejado de piedra; los primarios tenían tanto derecho como los secundarios, depende de con quién te encuentres, si eres más grande o más pequeño. No necesariamente por lo siguiente: los más…
Significado #1 · Palabras #1
Gastón Giribet explica cómo se está estudiando el espectro de masas en eventos donde tres agujeros negros están involucrados: dos que colisionan y uno resultante de la fusión.
Habla: Gastón GiribetSignificado #19 · Palabras #2espectro de masas en colisionesagujeros negros involucrados fusióncolisión agujero negro resultado…hoy en día de cientos de casos debido a la campaña de observación 4 del consorcio que involucra Virgo, LIGO y KAGRA. En ese gran set de datos se analizaron las colisiones de dos agujeros negros que dan lugar a un tercer agujero negro luego de su fusión. Y se estudió lo que se conoce como el espectro de masas, que básicamente es cómo se distribuyen estadísticamente las masas de los agujeros negros. Recordemos que acá en estos eventos hay tres agujeros negros involucrados: el agujero negro que colisiona con el otro agujero negro que colisiona y el agujero negro resultante de esta colisión, el tercero. Entonces los nombres que se le dan a estos agujeros negros son importantes: los dos que colisionan, uno se llama el primario y el secundario. El primario es de los dos que colisionan, el que tiene masa más grande que el otro; y después está el agujero negro…
Gastón Giribet continúa explicando la importancia del estudio del espectro de masas de los agujeros negros a partir de ondas gravitacionales, destacando que con una gran cantidad de datos se pueden observar patrones y anomalías.
Habla: Gastón GiribetSignificado #12 · Palabras #7espectro de masas agujeros negrosondas gravitacionales patrones anomalíasdatos cantidad espectro de masasdistribución bimodal agujeros negrosgaussiana como dromedarionueva física en ondas gravitacionalespaper tong y colaboradoresespectro de masas de agujeros negrospaper nature inestabilidad de parescampaña número 4 detectores ondas gravitacionales…quilonova y eso fue otro. Entonces, eso es lo que nos permite, una de las cosas que nos permite estimar la cantidad de las poblaciones, las condiciones en las que deben pasar las colisiones. Una segunda cosa que nos permite es buscar cosas raras, por ejemplo. Agujeros negros que no esperábamos ver. O supongamos que encontramos que hay dos agujeros negros de masa demasiado pequeñas o cosas así. Pero hay una tercera cosa, que hoy diría que con la cantidad de datos que tenemos es más importante aún: Es que mirar el espectro de masas, cómo se distribuyen, cuántos de tal tipo hay. Porque al tener muchísimos datos, uno puede ver, por ejemplo, si las masas Se distribuyen en una forma bimodal, si fuera un camello, o si no, es más como una gaussiana, como un dromedario. O sea, dependiendo de la distribución de masas de los que encontramos, podemos sacar nueva física. Y esto es importante para el paper este que digo, de Tong y sus colaboradores, que apareció el primero de Abrir en Nature porque, recordemos el título: el título dice, evidencia del gap debido a inestabilidad de pares a partir de la masa de los agujeros negros. Más precisamente es tomaron el catálogo que tenemos ahora luego de la campaña número 4 del consorcio de detectores de ondas gravitacionales, de los 3 detectores, bueno, de 4 detectores de ondas gravitacionales, y lo que hicieron fue estudiar el espectro de masas, cómo se distribuyen estadísticamente las masas de los agujeros negros que colisionaron y formaron otro. ¿Por qué era importante esto? ¿Y qué es la brecha de masas a la que hace referencia el título? ¿Y qué es la inestabilidad de pares? La idea es la siguiente: nosotros sabemos que los agujeros negros se gestan a partir, al menos los agujeros negros de masas…
Gastón Giribet plantea la hipótesis de analizar la distribución estadística de masas de los agujeros negros detectados mediante ondas gravitacionales para identificar picos y valles.
Habla: Gastón GiribetPalabras #14ondas gravitacionales distribución estadísticaagujeros negros entre tres masas solaresbache en la masa agujero negro…solares. Esa es la brecha de masas, si menos y si algunos pocos de más, pero hay una brecha de masas en las que no esperamos ver muchos agujeros negros. Si vemos, tienen que ser pocos, porque tienen que ser estos ya gestados por la colisión de dos previos. O sea, son de segunda generación. Entonces, la idea es ¿vemos eso? Ahora que tenemos mucho registro de ondas gravitacionales, ¿vemos en efecto que la distribución estadística de masas se distribuye como que hay un pico primero entre 3 masas solares y 45 masas solares, luego una suerte de bache y luego más adelante de vuelta? Bueno, eso de más adelante, de vuelta, no es lo que vamos a hablar. Vamos a hablar de este primer corte. Es decir, vemos en el registro de ondas gravitacionales que empieza a haber una carencia de agujeros negros de masas superiores a los 45 masas solares. Hay algunos agujeros negros que hemos detectado de más de 45 masas solares en colisiones, pero son pocos, y…
Gastón Giribet explica los detalles restantes para comprender por qué existe una brecha de masas en la formación de agujeros negros, evitando repetir explicaciones extensas.
Habla: Gastón GiribetSignificado #17brecha de masas agujeros negrosanálisis estadístico más exhaustivodecaimiento gráfico distribución masas ondas gravitacionalesbrecha de masas en agujeros negrosfenómeno de la brecha de masas…esa suerte de merma cerca de los cuarenta y tantas masas solares, que estábamos ante la evidencia observacional ahora de que existía esa brecha de masas, de que parece ser que las estrellas no producían agujeros negros de más de 45 masas solares. Pero claro, podía ser un artefacto de la estadística, cuando vinieron nuevas estadísticas, esa brecha se mostró que era un artefacto de la estadística y se difuminó un poco Pero con este análisis, con mucho más datos y mucho más cuidadoso, uno ve en efecto que se ve esta brecha de masas Es decir, que no hay muchos agujeros negros después de 45 con un error de más 5 o menos 5 masas solares Entre 40 y 50 masas solares parece haber una merva abrupta, una suerte de decaimiento en el gráfico de distribución de masas en el registro de ondas gravitacionales Ahora bien, faltan dos detalles para explicar que ven Y un detalle para explicar por qué sea este fenómeno del que hablamos muchas veces, no quiero aburrir de por qué sea esta brecha de masas Pero lo digo rápidamente para cerrar un poco la explicación Esperamos que las estrellas muy masivas no generen agujeros negros de más de 45 masas solares porque las estrellas muy, muy, muy masivas emiten Mucho radiación gamma. Y los fotones de la radiación gamma tienen la posibilidad, que no tienen los de menor energía, de generar pares de electrones y positrones. De ahí lo de la inestabilidad de pares. Entonces, como tienen este canal de decaimiento, pueden…
Gastón Giribet aclara que la brecha de masas en la formación de agujeros negros se ha identificado analizando la distribución de masa de los componentes secundarios en el registro de ondas gravitacionales.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1registro ondas gravitacionales brecha masasdistribución discriminada masa agujeros negrosgap de masas agujeros negros secundariosanálisis estadístico masa agujeros negroserror de 5 masas solares…ocurren esas desintegraciones aumenta la temperatura y al aumentar la temperatura, más aumenta el ritmo de desintegración. O sea, se genera un círculo vicioso runaway, sí. Exactamente. Entonces, bueno, la idea es que vieron este gap, pero ¿dónde lo vieron? Bueno, estamos hablando del registro de ondas gravitacionales, pero hay que ser más cuidadosos. Lo vieron en la distribución de masa de los componentes secundarios. Recordemos: el componente primario y el componente secundario son los dos agujeros negros que colisionan. El primario es el que tiene más masa, el secundario es el que tiene menos masa. Entonces uno puede hacer una distribución discriminada entre, por ejemplo, la masa de cualquiera, la masa de los de masa más grande, la masa de los de masa más pequeña. Bueno, cuando uno hace ese análisis lo que observa es que en la distribución estadística de la masa de los secundarios, de los agujeros negros más pequeños de los dos que intervienen, ahí se ve el gap de masas. Que repito, es un corte con un 90% de confianza estadística con un error de unas 5 masas solares, un poquito más del 10%, 45 más 5 menos 4 si no recuerdo mal. ¿Cómo se explica que solo se vea eso en los secundarios? Me has dejado de piedra; los primarios tenían tanto derecho como los secundarios, depende de con quién te encuentres, si eres más grande o más pequeño. No necesariamente por lo siguiente: los más…
Gastón Giribet continúa una conversación con Isabel Cordero sobre las posibilidades que ofrece el acceso a grandes cantidades de datos sobre agujeros negros.
Habla: Gastón GiribetPalabras #15poblaciones de agujeros negros pequeñosrangos de masa de agujeros negros…esto porque engancha muy bien con lo que contó ella la otra vez y también engancha muy bien con el 1 de abril. Solo que se puede hacer cualquier estadística de agujeros negros; yo ya lo flipo. Es que eso es lo alucinante, ahora podemos ver un montón de cosas. Perdón, perdón, decía que eso es lo alucinante; hablaba con Isa en el intervalo de esto, de que la ventana que se abre ahora de contener muchos datos es que uno puede empezar a jugar con diferentes estadísticas. Por ejemplo, puede tomar las poblaciones de agujeros negros muy pequeños nada más y ver cuán cercano se está a diferentes rangos de masa porque no nos habla solamente de la distribución de agujeros negros sino también de cuánto es nuestra capacidad de ver agujeros negros de tal masa cuando colisionan, cosas así. Sí, a ver, yo aquí, bueno, me leí el artículo; está súper chulo porque además habla también de la conversión de carbono a oxígeno que yo no, esa es la parte, se me escapa mucho entonces no voy a hacer más comentarios de eso, pero bueno, es muy bonito. Dos…
Gastón Giribet explica la importancia de estudiar las distribuciones estadísticas de los 'spins' de los agujeros negros y su relación con el gap de masas observado.
Habla: Gastón GiribetPalabras #4spines y gap de masasspin de agujeros negros fusiones anterioresdistribuciones estadísticas spines…con teorías del tipo: no, es que es probable que se están formando en el mismo torbellino original y entonces no es tan sorprendente que los componentes de una colisión hayan heredado la misma dirección de giro; entonces habría que hacer teorías de ese tipo. Por eso es muy importante estudiar las distribuciones estadísticas de los spines y no solo de las masas. Ya lo vemos en el ejemplo que hablábamos hoy: el hecho de que el gap de masas no se observe en el primario, en la masa de los más grandes. Entonces, igual, si hay una información en el hecho de cuál es el spin de estos, son demasiado grandes esos spins, entonces es probable que hayan sido ya agujeros negros generados por fusiones anteriores; entonces estudiar la distribución de spins es muy importante. Aparte, cuán limpia es la información física que vos podés reconstruir a partir de una colisión, también depende de cómo estaban alineados los spins, porque hay degeneraciones en los datos, eso. Tomas Vila de nuevo ¿Cuánto cuesta el programa Artemisa? 90.000 millones ¿Y cómo lo saben? ¿Los han contado?…