Búsqueda · 33 momentos en 16 episodios
Silvana TapiaHéctor SocasJuan Carlos GilGastón Giribetestrella 250 masas solaresagujero negro 80 masas solaresspin giratorio estrella masivacorrelación masa spin estrellasGastón Giribet80 masas solaresGRS 1915+105fuente Granat130 masas solares250 masas solares100 masas solaresLIGO23 de noviembre de 2023Gottlieb
Spin giratorio Estrella masiva
Con
0:000:301:001:302:002:302:55
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.
…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…
Significado #1
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 GiribetPalabras #17estrellas 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 pueden tener masa y velocidad de rotación (spin), pero esta última tiene un límite superior relacionado con la velocidad de la luz. Menciona a GRS 1915+105 como ejemplo de agujero negro que gira muy rápido.
Habla: Gastón GiribetSignificado #4spin límite velocidad luz grs 1915agujeros negros extremales velocidad luzgrs 1915 105 ejemplo galaxiaspin monstruosamente grande agujeros negros…aparte están en esta brecha de masa de los que no esperas ver muchos. Se encontraron entre sí; cada uno de ellos venía girando sobre su propio eje a velocidades exorbitantes, un porcentaje importante de la velocidad de la luz. Recordemos que los agujeros negros pueden tener masa y spin, y el spin tiene como mucho, hay un límite superior para el spin que es que su superficie no gire más rápido que la luz Cuando gira tan rápido como la luz, o el 90 y tanto por ciento de la velocidad de la luz, que hay objetos que giran así, por ejemplo la fuente Granat, GRS 1915 más 105, es un ejemplo en nuestra galaxia Pero esos se conocen como agujeros negros extremales o casi extremales, pero más rápido que eso no pueden girar pero estos dos, los dos venían girando con un spin 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…
Gastón Giribet explica la importancia de la rotación en agujeros negros, destacando cómo esta característica afecta su forma y velocidad de giro.
Habla: Gastón GiribetSignificado #3spin agujeros negros rotaciónvelocidad giro agujeros negros luzacoplamiento gravitacional átomo electrónforma esférica agujeros negros rotan…básicamente se llama algo así como, tiene un subtítulo, pero es Spin into the Gap, como diciendo, dando vueltas en el medio del gap, de la brecha, ¿no? porque tienen en cuenta dos fenómenos que no se habían tenido en cuenta antes, uno que para este evento es Fundamental que es el spin, Recordemos que estamos hablando de agujeros negros que son agujeros negros que rotan muchísimo. La rotación no es un detalle acá, es decir, son agujeros negros que no son esféricos porque cuando rotan se empiezan a achatar. Son agujeros cuya velocidad de giro es cercana al 80%, 80 y tanto por ciento de la velocidad de la luz. Son agujeros negros cuyo spin hace precesión porque 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…
Gastón Giribet discute la formación de agujeros negros masivos, específicamente considerando un escenario donde una estrella de 200 masas solares colapsa.
Habla: Gastón GiribetPalabras #19estrella 200 masas solares colapsaformación agujeros negros masivos gottliebpresión de radiación electrones positronescolapso violento sin detritos…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 continúa explicando cómo se comportan las estrellas masivas, comparándolas con una vaca para ilustrar su complejidad.
Habla: Gastón GiribetPalabras #6spin estrella proceso agujero negrocampos magnéticos formación agujeros negrosmetalicidad estrella etapa evolutivavaca esférica comportamiento estelarestrella masiva 250 masas solaressimulaciones magnetohidrodinámicas estrellas colapsantesnúcleo de helio fronduoso estrella…gravedad; no en un espacio plano, sino en un espacio curvo que dé cuenta del campo gravitacional de esta estrella. O sea, relatividad general acoplada a las ecuaciones de Maxwell, acopladas a las ecuaciones Navier-Stokes. Eso es lo que uno tiene que resolver. Entonces, si no tiene en cuenta el sistema completo, o más completo mejor dicho que es la estrella, la masa, el tipo de estrella que tiene, el contenido de metalicidad de la estrella, en qué etapa, cuánto helio tiene, cuánto hidrógeno tiene relativo, la masa de la estrella, pero también el spin de la estrella y los campos magnéticos en este proceso, 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 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 #1estrella 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 la rotación rápida del disco de acreción genera inestabilidades y jets, afectando a la masa final del agujero negro.
Habla: Gastón GiribetSignificado #18disco de acreción dinámica outflowcampo magnético masa agujero negroagujero negro velocidad luz ligóspin objetos observados ligó 2023…una estrella que involucra un agujero negro, un disco de acreción y jets relativistas disparados, los procesos que hacen que llegue un agujero negro a tenerse más de 80 masas solares también requirieron darle momento angular. Porque ¿cómo se pierde la masa? bueno, se pierde la masa porque si gira muy rápido el disco de acreción tiene cierta dinámica de outflow y eso genera inestabilidades que hace que largan los jets es bastante complejo, pero lo importante de las simulaciones muestra una correlación cuanto mayor sea el campo magnético adentro, entonces menor será la masa del agujero negro resultante pero si es un campo magnético moderado, se puede 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,…
Gastón Giribet explica cómo simulaciones sugieren la posibilidad de generar agujeros negros de más de 80 masas solares a partir del colapso de una estrella masiva, sin necesidad de dos agujeros negros preexistentes.
Habla: Gastón GiribetPalabras #2simulaciones agujeros negros 80 masas solarescolapso estrella primera generacióncampo magnético proceso simulación…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…