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¿Cuánto tiempo se tarda en formar un agujero negro? | Nietig cósmico

Es muy fácil sentirse abrumado por escalas de tiempo geológico; como ejemplo esta noticia sobre el Lago Paratismo, más grande que el Mar Mediterráneo, que se secó hace casi 8 millones de años. En biología, las escalas de tiempo en las que evolucionan las especies tampoco parecen muy manejables y, por lo tanto, la evolución es en parte un proceso que se presta fácilmente a Confusión, como el de la ultimas semanas, incluso si hay bacterias que mutan y se desarrollan en escalas de tiempo muy cortas. ¡Qué vamos a decir entonces sobre las escalas de tiempo utilizadas en astrofísica! ¿Cómo podemos entender y apreciar que sabemos lo que sucedió 370.000 años después del Big Bang cuando el universo tiene ahora casi 14.000 millones de años, o que sabemos que la edad del sistema solar es de 4.500 millones de años?

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Sin embargo, hay ciertos fenómenos en el universo, los más extremos y difíciles de entender, que ocurren muy, muy rápidamente. Hoy nos centramos en un ejemplo específico y fascinante: ¿cuánto tiempo pasa antes de que se forme un agujero negro? No hay preguntas simples, mucho menos respuestas simples, así que aquí hay algunas ideas sobre este tema.

La mayoría de los agujeros negros conocidos tienen origen estrella. Este es el remanente que queda cuando muere una estrella masiva. Eso significa estrellas masivas que son al menos diez veces más grandes, en masa, que el sol. Esas estrellas son raras, pero existen: un ejemplo es Rigel, que tiene una masa de unas 20 veces la del sol, y es la estrella más brillante de la constelación de Orión (aunque su nombre también es Beta Orionis, que «implicaría”¡Cuál es el segundo más brillante!), Ahora visible a finales de julio, poco antes del amanecer, hacia el este (mejor esperar el invierno para observar bien a Orión). Rigel está a una rodilla o pie de Orión, todo depende de cómo te imagines un cazador con un arco, pero los árabes, de donde viene el nombre, es lo que vieron cuando lo vieron llamar ‘el pie del gigante’. Al otro lado de Orión, en el hombro, está Betelgeuse (que presumiblemente también vino del árabe y significaría «en el brazo del gigante»), un gigante rojo cuya diferencia de color con Rigel es espectacular y a simple vista es visible. Bueno, una estrella como Rigel, que no es una de las más famosas, vive ‘solo’ unos 15 millones de años. Ha existido durante unos 8 millones de años, por lo que en un tiempo similar al que ha estado sucediendo desde que se secó el lago Paraty, Rigel podría explotar como una supernova y dejarnos con un agujero negro.

El agujero negro que probablemente dejará Rigel para la posteridad (el evaporación Los agujeros negros son otro problema, pero ya esperábamos que fuera mejor sentarse hasta que desaparezca un agujero negro) será unas veces más masivo que el sol. Rigel dará lugar a algo parecido al agujero negro más pequeño, un título en disputa, conocido como unicornio y el menos poético 2MASSE J05215658 + 4359220, ambas alrededor de 3 masas solares atrapadas en un área un poco más grande que Madrid.

La mayoría de los agujeros negros conocidos tienen un origen estelar. Este es el excedente que queda cuando muere una estrella masiva

Por otro lado, conocemos agujeros negros de origen de estrellas de hasta unas 15 masas solares. Su origen es probablemente estrellas del orden de 100 veces más masivas que el sol, como es el caso de eta-Carinae. Una estrella tan masiva vive en el orden de 3 millones de años … y eta-Carinae tiene aproximadamente 3 millones de años. en cualquier momento (lo que significa en cualquier milenio futuro), nos dejará con un bonito agujero negro.

Por lo tanto, los agujeros negros de estrellas pueden formarse durante varios millones de años, que han evolucionado lentamente desde entonces. Homo habilis. Pero hoy, gracias a las ondas gravitacionales, conocemos agujeros negros de hasta 62 masas solares. ¿De dónde vienen esos monstruos? Uno se debe principalmente a la fusión de dos agujeros negros de aproximadamente 30 y 35 masas solares. Los padres de las criaturas pueden tener un origen estelar, pero se están volviendo demasiado grandes para las estrellas que estamos acostumbrados a ver. Quizás provengan de las primeras estrellas, que se formaron cuando no había nada más que hidrógeno y helio en el universo. Creemos que esas primeras estrellas deben haber tenido masas varios cientos de veces la del sol, incluso mil veces más grandes, y deben haber experimentado una evolución extremadamente rápida. No conocemos ninguna estrella de ese tipo, se las conoce como estrellas de Población III, mientras que nuestro sol es la población I y las estrellas que seguramente le dieron al sol ya la tierra todos sus elementos pesados ​​(más que helio, queremos decir), son la población II. Las estrellas de la Población III deben haber vivido rápido como si no hubiera un mañana, que desapareció en 1 o 2 millones de años, y no está claro si dejaron agujeros negros o fueron destruidos con más violencia que una supernova y todo su material en el medio interestelar. . .

¿Es este el récord de nuestra pregunta de cuánto tiempo se tarda en formar un agujero negro: 1-2 millones de años? Bueno, tal vez no. Tampoco sabemos nada al respecto, pero pensamos que lo que se conoce como puerta negra. Estos agujeros negros podrían haberse formado unos segundos después del Big Bang y hoy llenan el universo y siguen siendo virtualmente indetectables para nuestros telescopios. Pueden ser tan pequeños como una pelota de tenis, donde concentrarán la masa de unos pocos países. Esto significa que puede ser mucho más pequeño que los agujeros negros «a los que estamos acostumbrados». Pero tampoco es muy pequeño, porque los agujeros negros primitivos podrían haber sido menos de un billón de kilogramos (100 veces más pequeños que el cometa Halley). evaporar en el tiempo que ha pasado desde el Big Bang.

Como ves, hay agujeros negros de todos los colores, aunque no tenemos que decirlo, porque según la denominada «posición sin pelo» o «sin pelo», los agujeros negros tienen solo 3 características, y ninguna de ellas. son de color. cabello, de ahí el nombre de la declaración (a los físicos les gustan las bromas, no es solo algo de este blog). Pero lo que está claro es que había animales de un tipo muy diferente por ahí, en el tiempo que tomó cortar el universo, podría crear miles de agujeros negros en lo que ahora es la Vía Láctea, y en un tiempo determinado todo eso lo hará. Quedará de las estrellas habrá agujeros negros y enanas negras.

Pablo G. Pérez González Es investigador del Centro de Astrobiología, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y del Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial (CAB / CSIC-INTA)

Nietig cósmico Es un apartado en el que se presenta nuestro conocimiento del universo de forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de comprender el cosmos no solo desde un punto de vista científico, sino también desde un punto de vista filosófico, social y económico. El nombre «vacío cósmico» se refiere al hecho de que el universo está mayoritariamente vacío y tiene menos de 1 átomo por metro cúbico, a pesar de que paradójicamente hay quintillones de átomos por metro cúbico en nuestro entorno, lo que nos invita a pensar en nuestra existencia. y la presencia de vida en el universo. La sección consta de Pablo G. Pérez González, investigadora del Centro de Astrobiología; Patricia Sánchez Blázquez, Catedrático de la Universidad Complutense de Madrid (UCM); Y Eva villaver, investigadora del Centro de Astrobiología

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