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Luisa AchaerandioIsabel CorderoJosé EdelsteinBorja TosarJuan Carlos GilIgnacio CrespoFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetespectro de masas en colisionesagujeros negros involucrados fusióncolisión agujero negro resultadoagujeros negros primario secundariomasa primaria agujero negro colisiónfusión agujeros negros progenitoresAgujero negroPrimarioSecundarioGastónGastón GiribetGap de masasVirgoLIGOKAGRASpinesJuan Carlos GilSpin45 masas solares40 masas solares130 masas solaresIsabel Cordero
Masa primaria Agujero negro colisión
Con
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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.
…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 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…
Significado #1 · Palabras #1
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 #1 · Palabras #1espectro de masas en colisionesagujeros negros involucrados fusióncolisión agujero negro resultadoagujeros negros primario secundariomasa primaria agujero negro colisiónfusión agujeros negros progenitores…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 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 por qué no se esperaban encontrar muchos agujeros negros con una masa de aproximadamente 55 masas solares, relacionándolo con su formación a partir de colisiones de agujeros negros menores.
Habla: Gastón GiribetSignificado #18 · Palabras #15agujeros negros de 55 masas solaresevoluciones estelares complicadasmasa agujeros negros esperadaagujeros negros menores colisionesmasa solar 55 giribetestrellas extremas explotandoagujeros negros masas mayoresbrecha de masas formación agujeros negrosestrellas muy masivas explotación vesánicamente…que tendría 50 masas solares. Ingenuamente, pero esas estrellas, según los modelos estelares que tenemos, explotan de manera tan besánica, por un fenómeno que voy a explicar, que es este mentado en estabilidad de supernovas, que directamente no dejan nada. Entonces nosotros esperamos ver agujeros negros de tres masas solares hasta 45; 35, no está muy claro, porque depende de los detalles de las evoluciones estelares que son muy complicados. Pero no esperábamos ver muchos agujeros negros de 55 masas solares. ¿Por qué digo muchos? Porque podrían formarse, pero no como primera generación. Podría haber algunos, pero que ya son la colisión de agujeros negros menores. Y ese evento, menos probable. Entonces, habría, pero no tantos. Entonces, no esperamos ver tantos agujeros negros de 50 masas solares como si de 20 masas solares. Ahora, cuando 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 la escasez observada de agujeros negros con masas superiores a 45 masas solares, según el registro de ondas gravitacionales.
Habla: Gastón GiribetPalabras #14registro ondas gravitacionales carencia agujeros negroscolisiones agujeros negros detectados escasos…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 está bien con que sean pocos. Puede ser que esto ya sea en la colisión de anteriores. Pero cuando tenemos muchos datos, podemos hacer estadística y podemos ver: algunos pocos aguanto, pero ¿vemos muchos o no? Bueno, se había anunciado previamente en otros trabajos que, en efecto, se veía…
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 GiribetPalabras #4registro ondas gravitacionales brecha masasdistribución discriminada masa agujeros negros…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…
Juan Carlos Gil y Gastón Giribet discuten la razón por la cual se observa el gap de masas principalmente en agujeros negros secundarios, cuestionando por qué los primarios no muestran el mismo fenómeno.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #7gap de masas agujeros negros secundariosagujeros negros primarios y colisionesestadística de agujeros negros grandes…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 la importancia del análisis del espectro de masa y momento angular de los agujeros negros primarios, destacando una tendencia a girar rápidamente.
Habla: Gastón GiribetSignificado #9 · Palabras #2rotación rápida de agujeros negros spinessegunda generación agujeros negrosespectro de masa de los primariosmomento intrínseco angular gastón giribettendencia a girar rápido agujeros negroscolisión de dos agujeros negrosdestrucción masa agujeros negros primarioscolisiones y segunda generación agujeros negrosgap de masas con nuevos datosanálisis cuidadoso brecha de masas…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 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…
Isabel Cordero reflexiona sobre la distribución de masas en agujeros negros primarios y secundarios, conectando esta observación con una analogía biológica sobre la supervivencia.
Habla: Isabel CorderoPalabras #20masa primaria agujeros negros secundariossupervivencia de animalitos en agujeros negrosgastón y distribución de masas…a O4A, O4B. Estamos empezando a trabajar a lo bestia, así que gracias a todos los compañeros que están ahí poniendo de su parte. Esperamos tener un nuevo catálogo incluyendo los datos de O4B pronto y todo esto habrá que ir viendo por dónde van los tiros, ¿no? Pero me parece súper bonito que en la masa primaria no salga y en la secundaria sí salga; y luego lo que decía de todas maneras Gastón sobre, o sea, uno espera que cuanto más masivos sean haya menos, aunque solo sea por una cuestión de supervivencia de los animalitos, ¿no? A los animales grandes que se comen a los chicos hay más porque si no, no da para alimentar a todos. Pero es que además, si digamos hay una... vamos a decir, cómo lo voy a intentar explicar bien si más o menos sabemos que de una cierta masa, por cómo mueren las estrellas y por el número de estrellas que hay pues hay un poquito más de esta masa que de otra,…
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 #8spines 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?…