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Alberto ApariciBorja TosarHéctor SocasGastón GiribetFrancis Villatororotación agujero negro límitevelocidad luz máximo permitidosingularidad desnuda sin solucionesrotación máxima agujeros negroshorizonte de eventos velocidad luzastro no rota a prioriGastón Giribetparámetro de Kerragujero negro sagitario A estrellaVía LácteaMichael HansenSchwarzschildFrancis Villatorotemperatura de Hawkingaños 70GranatGRS 1915 más 105Mercurio
Velocidad rotación Agujero negro 80 Luz
Con
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Gastón Giribet explica cómo la velocidad de rotación de un agujero negro está limitada y qué ocurriría si superara ese límite.
…esa no es la velocidad de acreción, porque esa es la velocidad orbital del disco de acreción, la materia que está en torno a él, pero después está la velocidad con la que acreta, que llega a 0,23 veces la velocidad de la luz. Eso es una de las estimaciones. El agujero negro está por otro lado rotando grosso modo el 80%, se estima; hay un error grande, pero podemos llegar a decir que las estimaciones pueden llegar hasta 80% de la velocidad de la luz, 80% del máximo permitido. Cuando los agujeros negros pueden rotar sobre su propio eje, pero tiene una máxima velocidad para la que puede rotar; si no, directamente no pueden existir. Se desharía, quedaría la singularidad desnuda, no hay soluciones. O sea, hay una máxima velocidad de rotación: un astro puede no rotar, a priori, teóricamente puede no rotar, o puede rotar como mucho a una velocidad que no es malo pensarlo así; es como la velocidad que el horizonte de eventos, la superficie del agujero negro, si podemos hablar de eso, rotaría la velocidad de la luz. En relatividad usamos un parámetro, que se conoce como parámetro de Kerr, que es un numerito, que tiene unidades de más, de longitud, que se define como el momento angular dividido por el producto de la velocidad de la luz por la masa del astro. Típicamente,…
Significado #1 · Palabras #2
Gastón Giribet explica cómo la rotación de un agujero negro afecta a la trayectoria de la luz, lo que provoca una distorsión en su apariencia.
Habla: Gastón GiribetSignificado #5rotación agujero negro trayectoria luzdistorsión apariencia agujero negroachatamiento polos agujero negro…también la luz, en tanto transeúnte el espacio-tiempo, va a ver ceñida su trayectoria acomodándose la curvatura. Entonces la luz también se curva, pero se curva más para un lado que para el otro. Si el astro está rotando intrínsecamente en torno a su eje. ¿Eso qué hace? Que visto desde acá, como no le es lo mismo la luz venir de un lado que del otro si el astro está rotando, la figura del agujero negro no es exactamente circular. No solo por el achatamiento en los polos que tiene un agujero negro que rota; eso de hecho no se nota. Sino porque empieza a achatarse de un lado, que es del lado del cual la luz viene más rasante y viene arrastrada por él. Entonces la figura de un agujero negro empieza a ser por un lado como una suerte de nefroide, como si fuera una forma de riñón achatado…
Gastón Giribet continúa explicando la dinámica del disco de acreción que rodea a un agujero negro, mencionando una velocidad de rotación estimada.
Habla: Gastón GiribetSignificado #3 · Palabras #9velocidad rotación disco acreción agujero negro0 14 veces velocidad luzisco disco órbita circular establevelocidad rotación agujero negrorelatividad radio mínimo materiadisco acreción teoría general…minuciosidad la imagen de M87 y estimar varias cosas Cosas acerca del disco de acreción en torno al agujero negro, ese gran remolino que se va atolondrando y se calienta y se ioniza y termina cayendo dentro del agujero negro parte de él y otro sigue rotando, Parte de la dinámica de ese fluido, es decir, cuál es la velocidad de rotación del disco de acreción en torno al agujero negro, que ellos estiman que es más o menos 0,14 veces la velocidad de la luz, lo cual es un montón; es 4,2 por 10 a la 7 metros sobre segundos. ¿Cuánto sería eso? 42.000 kilómetros por segundo, esa es la velocidad cerca del disco, porque el disco es un disco que se extiende, pero tiene una parte que es muy interna que no llega a tocar al agujero negro, porque recordemos que según la teoría general de la relatividad hay un disco, un radio mínimo en el cual la materia puede orbitar de manera estable; adentro de eso cae ineluctablemente al astro. Entonces el disco, la parte interna que se conoce como el isco del disco, la parte más cercana al agujero negro del disco, llega a rotar una blusa. El isco del disco, el isco del disco, porque isco viene de inner stable circular orbit. Inner most stable circular orbit, o sea la órbita interna más cercana que es estable. Entonces, esa es la parte del borde del disco que todavía está lejos del astro pero es lo último que puede orbitar de manera estable en torno a él; que está, depende si rota…
Gastón Giribet explica cómo la velocidad de rotación de un agujero negro está limitada y qué ocurriría si superara ese límite.
Habla: Gastón GiribetSignificado #1 · Palabras #2rotación agujero negro límitevelocidad luz máximo permitidosingularidad desnuda sin solucionesrotación máxima agujeros negroshorizonte de eventos velocidad luzastro no rota a priori…esa no es la velocidad de acreción, porque esa es la velocidad orbital del disco de acreción, la materia que está en torno a él, pero después está la velocidad con la que acreta, que llega a 0,23 veces la velocidad de la luz. Eso es una de las estimaciones. El agujero negro está por otro lado rotando grosso modo el 80%, se estima; hay un error grande, pero podemos llegar a decir que las estimaciones pueden llegar hasta 80% de la velocidad de la luz, 80% del máximo permitido. Cuando los agujeros negros pueden rotar sobre su propio eje, pero tiene una máxima velocidad para la que puede rotar; si no, directamente no pueden existir. Se desharía, quedaría la singularidad desnuda, no hay soluciones. O sea, hay una máxima velocidad de rotación: un astro puede no rotar, a priori, teóricamente puede no rotar, o puede rotar como mucho a una velocidad que no es malo pensarlo así; es como la velocidad que el horizonte de eventos, la superficie del agujero negro, si podemos hablar de eso, rotaría la velocidad de la luz. En relatividad usamos un parámetro, que se conoce como parámetro de Kerr, que es un numerito, que tiene unidades de más, de longitud, que se define como el momento angular dividido por el producto de la velocidad de la luz por la masa del astro. Típicamente,…
Gastón Giribet describe las características de un agujero negro con un parámetro A de 0.8, destacando su enorme tamaño y velocidad de rotación.
Habla: Gastón GiribetSignificado #2 · Palabras #6rotación agujero negro parámetro aagujero negro extremal velocidad luzhorizonte rotando sobre su ejeagujero negro parámetro a 0 8tamaño órbita planeta exteriorrotación agujero negro velocidad luzvelocidad rotación 8 por ciento luzmasa y radio agujero negromercurio orbitando a luzórbitas planetarias agujero negro…de la luz igual a 1, entonces se escribe como el momento angular dividido por la masa, pero estrictamente es el momento angular dividido por el producto de la velocidad de la luz por la masa del agujero negro. Cuando eso tiende a 1, cuando este parámetro ¿Qué se conoce como A, la gente lo llama A, tiende a 1? Es en la máxima rotación posible. Es el agujero negro rotando con su horizonte rotando sobre su eje a la velocidad de la luz. Y cuando A es 0, quiere decir que el agujero negro no rotaría. Entonces ese A, si es 1, es lo que se conoce como un agujero negro extremal. Extremal no existe la palabra ni en castellano ni en inglés, pero significa extremadamente rotante; es lo máximo que puede rotar y a eso es A igual a 1 o A igual a menos 1 si rota para el otro lado o A igual a 0 significa no rota, que es el agujero negro de Schwarzschild. Este astro tiene no A igual a 1 pero tiene A igual a 0,8. Quiere decir que este astro es un astro enorme. Estamos hablando de un astro que tiene el tamaño; su solo tamaño es el tamaño de la órbita de un planeta exterior del sistema solar. Es enorme. También tiene un gran astro. Estamos hablando de miles de millones de kilómetros. Es un agujero negro que tiene, que está rotando, a pesar de su enorme tamaño, a la velocidad de la luz sobre su propio eje; o mejor dicho, 0,8%, perdón, 8%, 0,8 veces, 80% la velocidad de la luz. Cuando dice, a pesar de su enorme tamaño, entiendo que realmente te refiere su enorme masa. Su enorme masa y su enorme tamaño, porque tiene miles de millones de kilómetros de radio. Bueno, sí, claro. Pensemos que es como si tuviésemos un planeta, como Mercurio, dando vueltas a, imagínate, el 80% de velocidad de luz, o sea, que en pocos minutos pega una vuelta entera, ¿no? Un monstruo del tamaño comparable con las órbitas planetarias, ¿no? La acreción, el rate de acreción, la tasa de acreción, no es muy grande y también es un error bastante grande; si no recuerdo mal, el paper nos dice algo así como de 4 por 10 a la menos 5 a 4 por 10 a la menos 1 masa solar por año, ¿no?…
Gastón Giribet explica cómo, a partir de los años 90, se han descubierto en el universo fuentes de agujeros negros con emisiones potentes en gamma, lo que sugiere una rotación cercana a la velocidad de la luz.
Habla: Gastón GiribetSignificado #16 · Palabras #13agujeros negros rotación velocidad luzsonda granat fuente granatgrs 1915 sistema binarioagujero negro decena masas solares…¿Por qué pensemos que estamos hablando de los agujeros negros extremales, de momentos angulares muy grandes? Se creía durante mucho tiempo que eran idealizaciones, tanto como lo es un agujero negro que no rota en absoluto. Después, con el tiempo, a partir de los 90, nos fuimos encontrando en el universo, fuentes incluso en nuestras galaxias, de agujeros negros que tienen una emisión tan potente en gama sobre todo, que solamente se pueden explicar como si fueran agujeros negros que rotan casi a velocidad de la luz; agujeros negros estelares. La sonda Granat, por ejemplo, que es una sonda, perdón, la sonda Granat observó lo que se conoce como la fuente Granat, más precisamente entre los amigos la conocemos como GRS 1915 más 105; es un sistema binario con un agujero negro de una decena de masas solares que emite muchísimo y la emisión que tiene ahí es compatible solamente con que está girando a 90 % de la velocidad de luz. Hace tiempo que sabemos, desde los 90, que hay evidencias de astros que rotan casi a la velocidad de luz, casi a su máximo permitido, casi a lo que los relativistas llamamos A, cercano a 1. Ahora este es un agujero negro supermasivo, en el centro galáctico,…
Gastón Giribet explica que simulaciones magnetohidrodinámicas relativistas sugieren que el agujero negro sagitario A estrella, en el centro de la Vía Láctea, podría estar rotando a velocidades cercanas al 80% de la velocidad de la luz.
Habla: Gastón GiribetSignificado #20 · Palabras #5simulaciones magnetohidrodinámicas relativistasrotación agujero negro galaxia vía lácteavelocidad luz sagitario a estrella…lo mismo; por ejemplo hay uno de Michael Hansen, creo que con colaboradores, no me acuerdo de ese, que hace algo parecido para el agujero negro Sagitario A estrella, el del centro de nuestra galaxia, lo hacen nuevamente sistemas de inteligencia artificial. Modelos de simulación magnetohidrodinámica relativista, relativista en el sentido de relativa general y muestran que también parece haber ciertas estimaciones porque hay grandes errores sistemáticos en esto hay estimaciones que dicen que el agujero negro del centro de nuestra galaxia también está rotando a velocidades vertiginosas como el 80% de la velocidad de la luz quizá Digo quizá porque están entre 0,5 y 0,8, cosas así del máximo, pero están rotando enormemente, si no al 80% de la velocidad de luz, al 50 % de la velocidad de luz Están rotando muchísimo más Rápido, 10 veces más rápido que lo que rotan las estrellas que le pasan rasante cerca de él. Por ejemplo, en el centro galáctico, la estrella S02 que le pasa muy cerca llega a un sesentavo por ciento de la velocidad de luz. Estos monstros están rotando eso;…
Gastón Giribet explica cómo la observación de jets en agujeros negros implica una alta velocidad de rotación, y cuestiona escenarios donde esta rotación sería mínima.
Habla: Gastón GiribetSignificado #7 · Palabras #4jets agujero negro alta velocidadparámetro kerr en astrosrotación agujeros negros muchísimoemisión centro dinámica jetagujeros negros extremales rotación luzfrancis villatoro cero absoluto analogíatemperatura hawking agujero negro cero…horizonte interno, pero sobre todo dinámicas exteriores, pensemos en fenómenos exteriores como la argoesfera, la generación de jets, la super radiancia, cosas así, que solo ocurren en agujeros negros rotantes cuando rotan mucho se hacen en el argoesfera El caso paradigmático para mí es lo que sí hemos observado, que es los jets. Por ejemplo, lo que sería muy chocante es si la estimación de la rotación de estos astros diesen que el parámetro de Kerr es 0,001. Eso sería un problema, porque por los jets que hay ahí, espera que roten muy rápidamente. Quizá no tanto, pero sorprendente que tanto. Pero quiero decir, esto al menos es compatible con la emisión del centro, con la dinámica del jet y con un montón de cosas Entonces es cierto, el 80% de la velocidad de luz es todavía muy lejos de la velocidad de luz, sobre todo porque se necesitaría infinita energía para llegar a ella Pero aún así ya nos permite ver fenómenos o explicar fenómenos que hemos visto que solo podemos explicar si estos agujeros negros rotan muchísimo Quedémonos con la palabra muchísimo entonces Bueno, esto me recordó lo que decía Francis: el intento de acercarnos al cero absoluto, ¿no? Excelente, porque es más que una analogía; tu intuición es excelente, es esa. No, no, porque la gente en los 70 tuvo esa intuición antes de descubrirla. Los agujeros negros extremales, los que rotan a la velocidad de la luz, no 80%, 90%, a la velocidad de la luz, no radian por temperatura de Hawking. La temperatura de Hawking es cero. Entonces, la tercera ley de la termodinámica, el teorema de Ernst, depende de cómo uno lo frasea este Uno es que todo sistema físico que tenga temperatura cero tiene que tener entropía cero Bueno, hay una hipótesis ahí muy fuerte, los agujeros negros no…