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José EdelsteinFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetradiación hawking inversamente proporcional masaagujero negro masa estelar temperatura milikelvinagujero negro masa gramos tamaño atómicoevaporación agujeros negros universo tempranomasa afecta tiempo evaporación agujeros negrosagujeros negros masivos tardan más evaporarseevaporación agujeros negros poca masa rápidoagujeros negros masa materia oscuramasa 10 17 gramos materia oscuramasa 10 20 gramos agujeros negrosevaporación agujeros negros rayos gamma10 a la 15 gramos1,4 por 10 a la 10 añosGastón GiribetHéctor SocasHawkingPierre Royer10 a la 17 gramos10 a la 19 gramos10 a la 20 gramosJosé Edelstein10 a la 13 gramosbosón Z
Masa afecta tiempo evaporación Agujeros Negros
Con
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Gastón Giribet explica cómo la masa afecta al tiempo de evaporación de los agujeros negros, indicando que los más masivos tardan mucho más en hacerlo.
…si los agujeros negros fuesen de muy pequeña masa, menores a 10 a la 15 gramos, 10 a la 15 gramos, o sea 100 billones de gramos, perdón, 1000 billones de gramos; si fuesen 10 a la 15 gramos, la masa de un asteroide moderado, pequeño, entonces estos agujeros. Negros serían muy calientes, porque la radiación de Hawking, de un agujero negro, es inversamente proporcionada a su masa. Entonces, un agujero negro de masa estelar, de 3 masas solares, 10 masas solares, es muy frío, extremadamente frío: 0,1 o 0,01 milikelvin, o sea, arriba, 0,000001 grado arriba del cero absoluto. Pero, como es inversamente proporcional a la masa, un agujero negro que tuviese mucha menor masa, por ejemplo, 10 a la 15 gramos, sería de tamaño atómico o subatómico y por otro lado extremadamente caliente, extremadamente caliente, tan caliente que se estarían evaporando ahora si se hubiesen generado al comienzo del universo. O sea, duran el tiempo de vida un agujero negro, crece con el cubo. De su masa. Si es tres veces más masivo, es nueve veces; tarda nueve veces más en evaporarse. Los agujeros negros de poca masa se evaporan bastante rápido. Si tienen 10 a la 15 gramos se evaporan en 10 a la 10 años, que es exactamente la edad del universo, el orden de magnitud: 1,4 por 10 a la 10 años. Entonces se estarían evaporando hoy. Si tienen más de 10 a la 15 gramos, pero no muchísima para molestarnos con el microlensing; por ejemplo, si un agujero negro tuviese 10 a la 17 gramos, 10 a la 18 gramos, 10 a la 19 gramos, 10 a la 20 gramos, en esa ventana de masas es probable que estén por ahí y cumplan el rol de la materia oscura; pero si tienen menos de 10 a la 15 gramos ya se hubiesen evaporado. Si tienen 10 a la 15 gramos se están evaporando ahora en la historia cósmica, se formaron a comienzo del universo, se están evaporando ahora ¿Cómo se vería eso? Por un gran estallido de rayos gamma. No solamente rayos gamma, sino también neutrinos y otras cosas, porque los agujeros negros emiten partículas en función del tamaño que tienen. Y en el último momento de su evaporación emiten copiosamente las partículas más ligeras sobre todo, que son…
Significado #1 · Palabras #1
Gastón Giribet explica cómo la masa afecta al tiempo de evaporación de los agujeros negros, indicando que los más masivos tardan mucho más en hacerlo.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #1radiación hawking inversamente proporcional masaagujero negro masa estelar temperatura milikelvinagujero negro masa gramos tamaño atómicoevaporación agujeros negros universo tempranomasa afecta tiempo evaporación agujeros negrosagujeros negros masivos tardan más evaporarseevaporación agujeros negros poca masa rápidoagujeros negros masa materia oscuramasa 10 17 gramos materia oscuramasa 10 20 gramos agujeros negrosevaporación agujeros negros rayos gamma…si los agujeros negros fuesen de muy pequeña masa, menores a 10 a la 15 gramos, 10 a la 15 gramos, o sea 100 billones de gramos, perdón, 1000 billones de gramos; si fuesen 10 a la 15 gramos, la masa de un asteroide moderado, pequeño, entonces estos agujeros. Negros serían muy calientes, porque la radiación de Hawking, de un agujero negro, es inversamente proporcionada a su masa. Entonces, un agujero negro de masa estelar, de 3 masas solares, 10 masas solares, es muy frío, extremadamente frío: 0,1 o 0,01 milikelvin, o sea, arriba, 0,000001 grado arriba del cero absoluto. Pero, como es inversamente proporcional a la masa, un agujero negro que tuviese mucha menor masa, por ejemplo, 10 a la 15 gramos, sería de tamaño atómico o subatómico y por otro lado extremadamente caliente, extremadamente caliente, tan caliente que se estarían evaporando ahora si se hubiesen generado al comienzo del universo. O sea, duran el tiempo de vida un agujero negro, crece con el cubo. De su masa. Si es tres veces más masivo, es nueve veces; tarda nueve veces más en evaporarse. Los agujeros negros de poca masa se evaporan bastante rápido. Si tienen 10 a la 15 gramos se evaporan en 10 a la 10 años, que es exactamente la edad del universo, el orden de magnitud: 1,4 por 10 a la 10 años. Entonces se estarían evaporando hoy. Si tienen más de 10 a la 15 gramos, pero no muchísima para molestarnos con el microlensing; por ejemplo, si un agujero negro tuviese 10 a la 17 gramos, 10 a la 18 gramos, 10 a la 19 gramos, 10 a la 20 gramos, en esa ventana de masas es probable que estén por ahí y cumplan el rol de la materia oscura; pero si tienen menos de 10 a la 15 gramos ya se hubiesen evaporado. Si tienen 10 a la 15 gramos se están evaporando ahora en la historia cósmica, se formaron a comienzo del universo, se están evaporando ahora ¿Cómo se vería eso? Por un gran estallido de rayos gamma. No solamente rayos gamma, sino también neutrinos y otras cosas, porque los agujeros negros emiten partículas en función del tamaño que tienen. Y en el último momento de su evaporación emiten copiosamente las partículas más ligeras sobre todo, que son…
Héctor Socas reflexiona sobre las implicaciones de los límites en la masa de los agujeros negros primordiales y su desintegración.
Habla: Héctor SocasSignificado #6 · Palabras #7desintegración agujeros negros primordialesmasa agujeros negros límites desintegraciónevaporación agujeros negros masa inicial…era un detector muy alto, bueno, está en una planicie a unos 4,4 kilómetros, 4.400 kilómetros en China. Se puede comparar, por ejemplo, con el argentino, con Pierre Royer, que está a 1,4 kilómetros, o sea, está como a 3 kilómetros más alto que Pierre Royer. Una cosa sobre esto de las cotas de la desintegración de agujeros negros primordiales y tal, es que cuando decimos que no pueden existir agujeros negros de menos de tal masa porque si no ya se habrían desintegrado, entiendo que no pueden existir agujeros que inicialmente tuvieran menos de tal masa, pero sí pueden existir ahora porque inicialmente tenían más, se han ido evaporando y ahora les queda menos; lo que pasa es que no es lineal la evaporación, ¿no? Mirá la evaporación y también simplifique mucho la historia, porque por ejemplo hay cotas de agujeros negros que vienen no solamente de los que no esperarías ver ahora, sino también de cómo hubiesen estropeado lo que vos sabés de nucleosíntesis si hubiesen…
Gastón Giribet explica que el cálculo del tiempo que tarda un agujero negro estelar en evaporarse es engañoso y requiere consideraciones adicionales sobre su entorno.
Habla: Gastón GiribetPalabras #18agujero negro estelar evaporaciónradiación cósmica fondo 2 7 kelvinneutrinos fotones agujeros negroscálculo tiempo evaporación jose edelstein…menos de 4000 Kelvin. Entonces el cálculo es complejo. Hablábamos con José hace poco de esto, de cuán sutil puede ser tener en cuenta la evaporación de un agujero negro en la etapa cosmológica, cuando lo importante es decir: bueno, pero ¿en qué ámbito están? O sea, por ejemplo, un cálculo rápido de cuánto tarda un agujero negro estelar en evaporarse te da que 10 a las 67 años, ¿ok? Pero ese cálculo ni siquiera está bien hecho; esto lo discutíamos con José otra vez porque hoy en día los agujeros negros ni siquiera comenzaron a evaporarse aunque estén ahí, porque están embebidos en la radiación cósmica de fondo de 2,7 Kelvin y están tragando neutrinos y fotones todo el tiempo, así que ni siquiera empezaron a evaporarse; así que el cálculo es mucho más largo todavía. Están tragando más de lo que evaporan, por así decir, ¿no? O mucho más de lo que evaporan. Habría que esperar a llegar una época en la que el universo sea tan frío, que sea más frío que el agujero negro. Claro, pero 10 a la menos 7 Kelvin, en un momento en el cual los agujeros negros van a haber sido mucho más…
Héctor Socas continúa la discusión sobre los límites de masa en agujeros negros, señalando que algunos podrían haber desaparecido debido a su evaporación.
Habla: Héctor SocasSignificado #3 · Palabras #17evaporación agujeros negros masa…pero yo a lo que ibas a que al hecho de poner una cota y decir no hay agujeros negros de menos de tal masa, o sea, no es tan trivial. Habría que calcularlo bien porque incluso poniendo una cota, admitiendo que depende del entorno, pero si uno quiere decir no Puede haber menos de tal masa porque ya se habrían evaporado. No puede haber menos de los que originariamente tenían tal masa, pero podría haber otros que tuvieran un poco más y ahora tengan menos. ¿Ahora cuánto menos? No sé porque no es lineal esa evaporación. Sí, y hay otras cosas; hay otros escenarios que creo que hablamos. Acá por ejemplo, uno podría pensar: si hay materia oscura y en particular hay fotones oscuros, o sea, partículas como el fotón pero que no se acoplan al electrón sino a otras partículas. Los agujeros negros son universales, o sea, se acoplan a todo lo que…
Gastón Giribet plantea una hipótesis sobre la masa de los agujeros negros y su relación con la materia oscura, indicando que incluso con una masa considerable (10 a la 13 gramos), pueden mantener una temperatura muy baja debido a su carga.
Habla: Gastón GiribetSignificado #19agujeros negros masa 10 a la 13 gramostemperatura baja agujeros negros cargamateria oscura naturaleza indeterminada…el agujero negro no. Entonces podría comerse esa carga, pero si se carga netamente, el agujero negro baja mucho su temperatura aún manteniendo su masa, porque la temperatura de un agujero negro que tiene muchísima carga es casi cero, aunque sea muy masivo. Entonces podría ser que los agujeros negros tuviesen 10 a la 13 gramos, pero todavía tienen una temperatura muy baja porque están cargados ante la materia oscura. Entonces sin saber la naturaleza de la materia oscura ni siquiera es tan robusta tu cota. Qué bueno, fascinante. Bueno, pues si no hay más comentarios, les propongo que Pasemos a la sección de señales de los oyentes, que como siempre abrimos con esta musiquita que nos dejó Xiao Fernández, nuestro joven oyente de 17 años que ya no está con nosotros pero que siempre lo recordamos sobre todo al empezar esta sección. Y nada,…