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Silvana TapiaHéctor SocasJuan Carlos GilGastón Giribetspin y campo magnético en agujeros negroscolisión de agujeros negros replanteadaestrella 200 masas solares colapsaformación agujeros negros masivos gottliebpresión de radiación electrones positronescolapso violento sin detritosGottliebGastón GiribetLIGO110 masas solares40 masas solaresNASAJAXANaukas ValladolidFiorella Ramírez EsquivelYukun Sun80 masas solaresHéctor Socas50 masas solares
Estrella 200 Masas solares colapsa
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Gastón Giribet discute la formación de agujeros negros masivos, específicamente considerando un escenario donde una estrella de 200 masas solares colapsa.
…los dos están acoplados gravitacionalmente. Igual que un átomo y un electrón que giran en torno al átomo, hay un acoplamiento entre el spin de cada uno de estos y el spin del conjunto de los dos que está orbitando uno en torno a un centro común con el otro. Entonces, todo el spin tenía que ser incluido en esto Y también tenía que ser incluida otra cosa que es el campo magnético Entonces, lo que estas personas hacen es no estudiar la colisión de los agujeros negros, sino replantearse esta pregunta ¿Puede formarse un agujero negro de más de 50 masas solares directamente por el colapso de una estrella? ¿Una estrella de, digamos, 200 tantas masas solares? Habíamos dicho que no, porque las estrellas están masivas, generan un par de electrones positrones que hacen que baje mucho la presión de radiación y entonces el colapso es tan violento que entonces no deja ningún detrito. Ok, pero ¿es ese el escenario que vos consideraste el más general? ¿Qué pasa, dice Gottlieb y sus colaboradores, si hacemos una Simulación de magnetohidrodinámica, o me gusta decir a mí gravito magnetohidrodinámica, porque es magnetohidrodinámica, pero no de la que uno estudia en la facultad, que esas son ecuaciones complicadas, pero no tan complicadas, sino en el espacio-tiempo…
Significado #2 · Palabras #1
Gastón Giribet explica cómo se forman los agujeros negros con una masa superior a la solar, detallando el proceso que implica una estrella grande que explota en supernova y deja un detrito masivo.
Habla: Gastón GiribetPalabras #18agujero negro masa superior solarsupernova detrito masivo colapsandoestrella grande explota supernovaagujeros negros masivos 80 masas solaressupernova por inestabilidad de pares gastón giribetexplosión vesánica detrito colapsante…no puede sostener su autogravedad, se genera una supernova, en los detritos que quedan en esas supernovas y son lo suficientemente masivos, siguen acretando, pero ya exhaustan su combustible nuclear, no pueden frenar el colapso y se forma un agujero negro. Para que todo esto pueda ocurrir, el agujero negro tiene que tener como mínimo un poco más de, digamos, 3 masas solares Entonces, ¿cómo forma un agujero negro de 10 masas solares? Bueno, tiene que tener una estrella mucho más grande al comienzo, que haga un gran proceso, que explote en una supernova Que deje un detrito más masivo, que siga colapsando, exhausto de su combustible nuclear, forma un agujero negro ¿Cómo forma un agujero negro más, más, más, más masivo? Bueno, hay un límite y ese es el punto. Las estrellas que formarían un agujero negro de, digamos, por caso, 80 masas solares existen, pero no pueden formar un agujero negro porque explotan de manera tan vesánica que no dejan ningún detrito atrás que pueda seguir colapsando. Eso es lo que se creía. Eso se conoce como supernova por inestabilidad de pares. El nombre es raro, pero tiene que ver con los pares de partícula y antipartícula que se generan. Cuando una estrella es muy muy masiva, digamos, más de 100 masas solares, pero de las que voy a hablar son las que tienen más de 130 masas solares; entre 130 y…
Gastón Giribet explica que los agujeros negros se forman a partir de estrellas con una masa entre 10 y 130 masas solares, o de aquellas que superan las 250 masas solares, pero no de las que tienen entre 130 y 250.
Habla: Gastón GiribetPalabras #20agujeros negros masa entre 50 y 150explosión reduce masa agujero negromasa solar como referencia de tamaño…pero explota por un tipo de supernova muy particular, que se conoce como supernova de inestabilidad de pares, que es tan tan violenta que no deja ningún detrito y por ende no forma ningún agujero negro. Entonces los agujeros negros se forman tras la muerte de Estrellas que tienen entre 10 masas solares y 130 masas solares, o a partir de estrellas que tienen más de 250 masas solares, pero no estrellas que tengan entre 130 y 250 masas solares. Claro, el agujero negro formado por ellas sería de menor masa, sería entre 50, porque mucho se va en la explosión. Entonces, sería entre 50 y 150 masas solares. No esperamos ver agujeros negros de ese tipo, o al menos no muchos, ¿por qué? Porque hay otro canal de formación de agujeros negros que ya son estos, una colisión de dos agujeros negros previos. Dos agujeros negros de, qué sé yo, 40 masas solares pueden dar lugar a un agujero negro de 70 y tantas masas solares. Entonces, los que…
Gastón Giribet discute la formación de agujeros negros masivos, específicamente considerando un escenario donde una estrella de 200 masas solares colapsa.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2 · Palabras #1spin y campo magnético en agujeros negroscolisión de agujeros negros replanteadaestrella 200 masas solares colapsaformación agujeros negros masivos gottliebpresión de radiación electrones positronescolapso violento sin detritos…los dos están acoplados gravitacionalmente. Igual que un átomo y un electrón que giran en torno al átomo, hay un acoplamiento entre el spin de cada uno de estos y el spin del conjunto de los dos que está orbitando uno en torno a un centro común con el otro. Entonces, todo el spin tenía que ser incluido en esto Y también tenía que ser incluida otra cosa que es el campo magnético Entonces, lo que estas personas hacen es no estudiar la colisión de los agujeros negros, sino replantearse esta pregunta ¿Puede formarse un agujero negro de más de 50 masas solares directamente por el colapso de una estrella? ¿Una estrella de, digamos, 200 tantas masas solares? Habíamos dicho que no, porque las estrellas están masivas, generan un par de electrones positrones que hacen que baje mucho la presión de radiación y entonces el colapso es tan violento que entonces no deja ningún detrito. Ok, pero ¿es ese el escenario que vos consideraste el más general? ¿Qué pasa, dice Gottlieb y sus colaboradores, si hacemos una Simulación de magnetohidrodinámica, o me gusta decir a mí gravito magnetohidrodinámica, porque es magnetohidrodinámica, pero no de la que uno estudia en la facultad, que esas son ecuaciones complicadas, pero no tan complicadas, sino en el espacio-tiempo…
Gastón Giribet describe el proceso de colapso de una estrella masiva para formar un agujero negro, explicando cómo una estrella inicial de 250 masas solares reduce su masa a 150.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #3estrella masiva 250 masas solaressimulaciones magnetohidrodinámicas estrellas colapsantesnúcleo de helio fronduoso estrellacolisión agujeros negros simulaciónestrella 250 masas solaresfusión nuclear estrella colapsantemetalicidad baja estrella masivacolapso 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…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 decir, que no tenga cosas mucho más pesadas que el helio, y empiezan a ver cómo la evolución va cambiando. La evolución interna va 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 explica cómo simulaciones revelan una compleja secuencia evolutiva, desde una estrella inicial de 250 masas solares hasta la formación de un agujero negro de 80 masas solares.
Habla: Gastón GiribetSignificado #5agujero 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 advierte sobre la necesidad de precaución al extraer conclusiones simplistas del colapso estelar, enfatizando la importancia de considerar factores como la metalicidad y la composición de las estrellas.
Habla: Gastón GiribetSignificado #17 · Palabras #2colapso estelar metalicidadestrellas baja metalicidad gastón giribetcomposición de las estrellassimulaciones agujeros negros 80 masas solarescolapso estrella primera generacióncampo magnético proceso simulación…generar un agujero negro que gire al 80% de la velocidad de la luz y que tenga más de 80 masas solares, exactamente en el gap y con el spin de estos objetos observados por LIGO el 23 de noviembre de 2023. Entonces, lo que muestra esto es que hay que tener Mucho cuidado con las conclusiones que habíamos derivado de las versiones simplificadas del colapso de una estrella de 200 masas solares, por ejemplo, por decir algo en el medio, del rango de masas. Si uno tiene en cuenta detalles propios de la metalicidad o, mejor dicho, la baja metalicidad y la composición de las estrellas pero también y sobre todo la dinámica de rotación, el spin y los campos magnéticos de este proceso hay un mecanismo que las simulaciones dicen que está mostrado en el cual se pueden generar agujeros negros de más de 80 masas solares a partir de una primera generación. No necesitaste dos agujeros negros que le den origen, sino con el colapso de una estrella lo suficientemente masiva. Todo esto es muy importante porque, para los que nos sigan hace tiempo, hemos hablado muchas Veces del rango de masas, hemos hablado muchas veces de la inestabilidad de pares, de supernovas, y cuán sorprendente es el hecho de que LIGO nos está diciendo de diferentes maneras, de una manera muy abigarrada, que siempre hay más agujeros negros de los 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 #14rayos 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…
Héctor Socas describe el proceso de colapso estelar, explicando cómo la estrella se comprime, calienta y aumenta su densidad rápidamente.
Habla: Héctor SocasSignificado #18colapso estelar comprimiéndose rápidamentereacciones nucleares por calentamiento densodensidad creciente en colapso estelar…de explosiones de supernova es una de esas simulaciones con superordenador que son complicadísimas, pero yo intuitivamente me gusta dar una explicación que no sé cuánto es rigurosa, es pero que a mí me satisface mi propia visión intuitiva del proceso que es. La siguiente cuando esto se va comprimiendo, va colapsando, se va apretando, se va calentando, cada vez es todo más denso y más caliente y esto está ocurriendo muy rápidamente, o sea, literalmente está cayendo la estrella, se está desplomando sobre sí misma, ¿no? Entonces, en todo este colapso de repente hay un calentamiento y un aumento de densidad tan grande que empiezan a producirse reacciones nucleares. Las reacciones que se producen solo en el núcleo y a un ritmo muy pequeño de la estrella normalmente, de repente aquí por esa densidad y ese calentamiento tan brusco que ocurre, ocurre de forma repentina todo a la vez, en todas partes, como el título de la…