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Silvana TapiaHéctor SocasJuan Carlos GilGastón Giribetcolapso 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 solares110 masas solares40 masas solaresGastón GiribetSol130 masas solares250 masas solares100 masas solaresHéctor Socas10 de noviembre
Masa estelar de 15 veces El Sol
Con
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Gastón Giribet describe la estructura interna de una estrella con una masa de 110 masas solares, donde se forma un agujero negro central rodeado por otro agujero negro y un disco de acreción.
…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…
Significado #1
Gastón Giribet explica la razón por la que se espera encontrar menos agujeros negros en un rango de masas específico (entre 50 y 150 masas solares), relacionándolo con los mecanismos de muerte estelar.
Habla: Gastón GiribetPalabras #2muerte estelar agujero negromasa del sol supernovacolapso gravitacional agujeros negros…entre, podemos decir, 50, 60 masas solares y 150 masas solares. Los límites no están claros porque dependen de los modelos estelares, pero en esa brecha, digamos grosso modo entre 50 masas solares y 150 masas solares, no esperamos ver muchos agujeros negros. ¿Por qué? Porque creemos, o creíamos, o hasta ahora creemos, que no hay un mecanismo de una muerte estelar que dé origen a un agujero negro, de esas masas; Recordemos que los agujeros negros aparecen tras la muerte de estrellas, estrellas muy muy masivas, digamos 15 veces la masa del Sol. Agotan su combustible nuclear, en un momento ya su presión de radiación 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…
Gastón Giribet explica la formación de agujeros negros con una masa superior a la solar, centrándose en las estrellas muy masivas entre 130 y 250 masas solares.
Habla: Gastón GiribetSignificado #4estrellas masivas más de 130 masas solaresreacciones termonucleares en estrellas muy masivaspares partícula antipartícula generación…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 250 masas solares. Esas estrellas, que son raras pero hay, generan unas reacciones termonucleares que acadecen en sus entrañas, son Tan energéticas que generan muchos rayos gamma al generar rayos gamma. Los rayos gamma pueden transformarse, es un fotón, un fotón de rayos gamma, es luz, pero muy alta energía. Tienen energía suficiente que tienen transformada en masa, más del doble de la…
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 GiribetSignificado #9agujeros 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 explica cómo la existencia de agujeros negros con masas inesperadas obligó a replantear las conclusiones previas sobre la evolución estelar.
Habla: Gastón GiribetPalabras #7agujeros negros masas inesperadasevolución estelar conclusiones replanteadascolapso estelar trabajo científicovaca esférica exageración héctor socas…de orden 80 y tantos por ciento de la velocidad de la luz, cada uno, y encima de manera no alineada y ni siquiera alineada con el plano orbital entre ellos, o sea era una espiral de dos agujeros negros, cada uno de ellos con un spin monstruosamente grande, Cada uno de ellos con una masa en el rango que no esperabas verla, entonces esto nos pedía a gritos que replanteáramos aquellas conclusiones, aquellos análisis que habíamos hecho de la evolución estelar que llevaban a la conclusión de que no puede haber agujeros negros de estas características. Y esto es lo que se hizo en este trabajo, y es la explicación por la cual Héctor dice que a veces con lo de la vaca esférica exageramos, por decirlo de alguna manera, porque en este trabajo tuvieron en cuenta cosas que no se habían tenido en cuenta antes cuando se había llegado a la conclusión de que estos agujeros negros no podían ser formados por un colapso estelar. Entonces este paper, publicado el 10 de noviembre, hace unos Días, ¿qué día es hoy? No tengo ni idea de qué día es hoy, pero hoy es más de 10 porque siempre se publican en pasado los papers. Siempre comentamos artículos pasados, los futuros. Hace tres días que leo nada más, no sé ni qué es hoy, pero el 10 fue hace unos…
Gastón Giribet continúa explicando cómo se comportan las estrellas masivas, comparándolas con una vaca para ilustrar su complejidad.
Habla: Gastón GiribetSignificado #12estrella masiva 250 masas solaressimulaciones magnetohidrodinámicas estrellas colapsantesnúcleo de helio fronduoso estrella…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…
Gastón Giribet describe la estructura interna de una estrella con una masa de 110 masas solares, donde se forma un agujero negro central rodeado por otro agujero negro y un disco de acreción.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1colapso 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…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 #7estrella 250 masas solaresagujero negro 80 masas solaresspin giratorio estrella masivacorrelación masa spin estrellas…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 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 #8rayos 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…