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Gap de masas Agujeros Negros secundarios
Con
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Gastón Giribet explica cómo el análisis estadístico de la masa de los agujeros negros secundarios revela una brecha de masas.
…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 grandes, que tienen tendencia a ser más grandes, porque por una cuestión del conjunto estamos haciendo la estadística de los más grandes en cada colisión. Lo que uno observa es porque LIGO, Virgo y KAGRA no solamente observan las masas, observan; podéis inferir a partir del escrutinio de la señal otros datos de la colisión, por ejemplo, el acoplamiento, las direcciones entre los espines respecto al plano…
Significado #1 · Palabras #2
Héctor Socas introduce el tema de un artículo publicado en Nature sobre el gap de masas de agujeros negros, expresando su sorpresa por la coincidencia de la fecha de publicación con el día de los inocentes.
Habla: Héctor SocasSignificado #10gap de masas agujeros negrospublicación nature día de inocentessupernova inestabilidad gap de masas…día los papers de broma del 1 de abril, pero como Isa se tiene que ir, ¿qué te parece si pasamos al tema de agujeros negros? Creo que estaría bien que ella estuviera presente en ese tema, entonces pues seguimos adelante y Gastón, si quieres cuéntanos este. Trabajo que me pareció súper interesante que se publicó en Nature sobre el gap, la brecha de masa de los agujeros negros. Que he dicho sea de paso, ni que lo hubiésemos planeado, pero salió publicado en Nature el 1 de abril también, así que: ¿No es de broma o sí? A ver si nos hemos equivocado. Es verdad, es verdad. O sea que esperemos que no haber caído en... Sería como un chiste, sería muy aburrido la verdad, así que vamos a suponer que no es un chiste porque sería demasiado... Pero a ver, son científicos, son científicos, o sea... Claro, es como uno diría: ah, te creíste lo del rango de gas de masa debido a inestabilidad de supernova del 1 de abril, jajajaja, sería un poco ridículo. A ver si estamos aquí ahora analizando ese paper y la semana que viene salen los autores riéndose y diciendo mira estos que se creyeron lo del paper de broma. Por cierto, recordemos que en la revista Nature ahora ya no se hace, pero hace muchos años, por ejemplo en 2015, había pequeñas bromas de 1 de abril. Ah, no sabía, no sabía, no sabía. Bueno, es un artículo que salió publicado en Nature, Celebrity más revista…
Gastón Giribet explica la nomenclatura utilizada para identificar los agujeros negros involucrados en una colisión, diferenciando entre el primario (el de mayor masa) y el secundario.
Habla: Gastón GiribetSignificado #16 · Palabras #4agujeros negros primario secundariomasa primaria agujero negro colisiónfusión agujeros negros progenitores…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 resultante, si se quiere. Pero de los dos agujeros negros progenitores que dan lugar a este tercero luego de la fusión, hay uno que tiene más masa que el otro. El primario es el que tiene más masa, el secundario es el que tiene más masa; y hay algunos casos en los que estos tienen masas muy parecidas. Pero en general hay uno más grande que el otro. ¿Qué pasa? Ante el aluvión de datos que hay ahora se abre una nueva ventana porque las ondas gravitacionales es una cosa maravillosa para entender; es una nueva forma de observar el universo, porque ya no es una de las pocas formas de observar el universo que…
Gastón Giribet explica la importancia del estudio del espectro de masas de los agujeros negros para un paper publicado en Nature sobre evidencia de un gap debido a inestabilidad de pares.
Habla: Gastón GiribetPalabras #8espectro de masas de agujeros negrospaper nature inestabilidad de parescampaña número 4 detectores ondas gravitacionales…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 explica que el análisis cuidadoso de cómo explotan las estrellas muy masivas revela una brecha de masas en la formación de agujeros negros.
Habla: Gastón GiribetSignificado #9brecha de masas formación agujeros negrosestrellas muy masivas explotación vesánicamente…la estrella es extremada, más, más, más, más, más, más masiva, ahí sí esperamos verlos de nuevo, porque de vuelta, la forma en la que explotan las estrellas cambia y entonces sí habría masas, agujeros negros de masas mucho mayores Entonces, si uno analiza Con cuidado cuán vesánicamente explotarían las estrellas muy masivas, encontramos que no esperamos que las estrellas generarían por explosiones agujeros negros de entre 40 masas solares y 130 masas 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…
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 #6brecha 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 explica cómo el análisis estadístico de la masa de los agujeros negros secundarios revela una brecha de masas.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #2registro ondas gravitacionales brecha masasdistribución discriminada masa agujeros negrosgap de masas agujeros negros secundariosanálisis estadístico masa agujeros negroserror de 5 masas solaresagujeros negros primarios y colisionesestadística de agujeros negros grandes…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 grandes, que tienen tendencia a ser más grandes, porque por una cuestión del conjunto estamos haciendo la estadística de los más grandes en cada colisión. Lo que uno observa es porque LIGO, Virgo y KAGRA no solamente observan las masas, observan; podéis inferir a partir del escrutinio de la señal otros datos de la colisión, por ejemplo, el acoplamiento, las direcciones entre los espines respecto al plano…
Gastón Giribet explica que la evidencia del gap de masas no se observa en los agujeros negros primarios, a diferencia de lo que ocurre con los secundarios.
Habla: Gastón GiribetSignificado #4 · Palabras #1rotación rápida de agujeros negros spinessegunda generación agujeros negros…propio de la colisión, ¿no? Entonces estas cosas no están usualmente alineadas; entonces, y si están alineadas tenés que explicar por qué, tenés que sugerir quizás se formaron en el mismo entorno, cosas por el estilo. Entonces, lo notable de esto es que en el Espectro de masas de los más masivos, del primario, no se ve la evidencia del gap de masas como sí se ve en el secundario de Spines. ¿Esos rotan muy rápido cuando no se cumple? Y eso es un síntoma muy fuerte de que estos ya son agujeros negros probablemente de segunda generación. Es compatible con eso. En realidad, lo interesante del análisis de espectro de masa de los primarios, no solamente el análisis de masa, sino también de Spines, del momento intrínseco angular. Y se ve que hay una tendencia notable a que se giren muy rápido. ¿Por qué eso es…
Gastón Giribet comenta sobre la destrucción de masa en agujeros negros primarios y cómo su existencia se relaciona con colisiones previas y su formación como segunda generación.
Habla: Gastón GiribetPalabras #17destrucción masa agujeros negros primarioscolisiones y segunda generación agujeros negrosgap de masas con nuevos datosanálisis cuidadoso brecha de masas…notable a que se giren muy rápido. ¿Por qué eso es importante? Porque eso es lo que uno espera de un agujero negro que ya ha sido formado por una danza previa y posterior colisión de dos agujeros negros. Entonces lo que se cree es que cuando uno mira La destrucción de masa solamente de los primarios está frente a la evidencia de que esos agujeros negros existen, pero son a su vez formados por colisiones y ya son de segunda generación. Por supuesto, esto hay que tener más estadística, porque esto ya se hizo antes y ya se vieron estos primeros indicios del gap de masas, de la brecha de masas, desaparecer con el advenimiento de nuevos datos. Pero me parece que este análisis es mucho más cuidadoso; yo no soy experto como para analizar la estadística de esto, por supuesto. Pero a mí me parece interesantísimo porque esto nos permite, De manera muy indirecta, hablar sobre nuestros modelos de evolución estelar de supernovas que no son las que vemos, son supernovas muy raras, en casos de estrellas muy masivas. Nosotros tenemos modelos bastante robustos, creemos, de cómo explotan esas…
Héctor Socas considera que el trabajo realizado sobre los agujeros negros es importante, ya que la ausencia previa del 'gap de masa' generaba dudas sobre modelos físicos.
Habla: Héctor SocasPalabras #14gap de masa y modelos colapsodetección gap de masa tranquilidad físicacolapso core dudas modelos físicosmasas solares incertidumbre física…picos de la distribución de los primarios hubo diferencias entre O3 y O4A, Entonces vamos a ver hacia dónde nos lleva, pero realmente es súper bonito que la población, la estadística de agujeros negros, esté empezando a tener este empaque, esta importancia A mí me parece súper importante este trabajo porque era lo que decía Gastón, la ausencia de la detección de ese gap de masa generaba dudas sobre los modelos de colapso de colapso de core y demás. Esto parece que nos devuelve un poco a la normalidad y a la tranquilidad, es decir, tranquilos, no está rota la física. Exacto, porque de hecho muchas veces cuando aparecían algunos de 130 masas solares decían, uff, ¿y este? ¿y esto? Bueno, vamos a seguir entonces al siguiente tema. Gracias, Gastón; Isa, no sé, Ignacio, si puede ser relativamente rápido este hallazgo de reptil momificado y lo que nos dice sobre los comienzos de la respiración en la tierra. Héctor, yo aprovecho para irme;…
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 #11spines 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?…
Héctor Socas aclara que una supernova fallida es aquella estrella que colapsa directamente sin producir una explosión ni formar un agujero negro.
Habla: Héctor SocasPalabras #13supernovas fallidas y gap de masascolapso directo en agujero negrogastón giribet desconoce supernovassupernova fallida sin agujero negroestrella colapsa directamentegap de masas y agujeros negros…que no llegan a explotar y directamente colapsan a agujero negro sin una supernova estrella. Lo que pasa es que el colapso directo puede ser también por una estrella mucho más pesada también, no sé qué tipo de supernova fallida o colapso directo puede... No sé, la verdad que yo no soy astrónomo, astrofísico; tengo varios baches en mi conocimiento de… de diferentes tipos de supernovas. Pero si colapsan directamente en agujero negro, ¿no pueden dejar un gap de masa en agujero negro? Claro, no. Por eso digo, supernova fallida que yo conozca puede ser eso. Ahora, si es otra cosa, no sé. Una supernova fallida que no produzca agujero negro, no sé qué sería. No, que… Ah, exacto, que no produzca agujero negro. Sí, sí, exactamente, está bien, correcto. Sí, supernova fallida es que no produce supernova, o sea, que la estrella colapsa directamente. Ah no, pero no forma un agujero negro, ahí no forma un agujero negro, claro. El gap de masa es, ¿qué estrellas no forman un agujero negro? Las que no forman son las que colapsan por ese mecanismo que explicó Gastón de la producción de pares porque se desintegran completamente de la explosión. Es totalmente lo contrario. Bien, pues gente, ah no, ya me acuerdo, quería comentar que José, un poco te…