¿Cuánto tarda en formarse un agujero desafortunado? | Malogrado Cósmico

Es muy fácil sentirse abrumado por la era de la geología; por ejemplo, esta noticia sobre el lago Paratetis, más grande que el mar Mediterráneo, se secó hace casi 8 millones de años. Incluso en biología, las escalas de tiempo en las que evolucionan las especies parecen inmanejables, y por tanto, en parte, la evolución es un proceso que se presta fácilmente a la confusión, como el que ha estado circulando en las últimas semanas, incluso cuando hay bacterias que cambiar y evolucionar en muy poco tiempo. ¿Qué diremos entonces de 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?

Sin embargo, hay algunos 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 se tarda en formar 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 un origen estelar. Son las sobras que quedan cuando muere una estrella masiva. Ese macizo significa estrellas que son al menos 10 veces más grandes en masa que el Sol. Esas estrellas son raras, pero existen: un ejemplo es Rigel, que tiene una masa aproximadamente 20 veces mayor que la del Sol, y es la estrella más brillante del mundo. constelación mundial de Orión (aunque su nombre también es Beta Orionis, lo que «implica» que es la segunda más brillante!), ahora visible a finales de julio, justo antes del amanecer, en el Este (es mejor esperar al invierno para observar Orión bien). Rigel está sobre la rodilla o el pie de Orión, todo depende de cómo te imagines a un cazador con un arco, pero los árabes, de ahí el nombre, es lo que vieron cuando lo llamaron «el pie del gigante». En el otro extremo de Orión, en el hombro, está Betelgeuse (que presumiblemente también proviene del árabe y significa «en el brazo del gigante»), un gigante rojo cuya diferencia de color con Rigel es espectacular y visible a simple vista. Bueno, una estrella como Rigel, que no es una de las más masivas conocidas, vive «sólo» unos 15 millones de años. Ha existido durante unos 8 millones de años, por lo que en un tiempo similar al que ha sucedido desde que se secó el lago Paratetis, Rigel puede explotar como una supernova y dejarnos un agujero negro.

El agujero negro que probablemente dejará Rigel para la posteridad (la evaporación de los agujeros negros es otra cosa, pero ya hemos anticipado que es mejor sentarse y esperar hasta que un agujero negro estelar desaparezca) será a veces más masivo que el que se originó en el Sol. algo parecido al agujero negro más pequeño conocido, título disputado por el conocido como Unicornio y el menos poético 2MASS J05215658 + 4359220, ambos de unas 3 masas solares escondidas en una región con un diámetro ligeramente mayor que Madrid.

La mayoría de los agujeros negros conocidos tienen un origen estelar. Son las sobras que quedan cuando muere una estrella enorme

En el otro extremo, conocemos agujeros negros estelares de hasta unas 15 masas solares. Su origen es probablemente estrellas del orden de 100 veces más masivas que el Sol, como en el caso de las eta-Carinae. Una estrella tan masiva vive en el orden de 3 millones de años … y eta-Carinae tiene alrededor de 3 millones de años, por lo que en cualquier momento (lo que significa en cualquier milenio futuro), nos dejará un hermoso agujero negro.

Así que en unos pocos millones de años se pueden formar agujeros negros estelares, cuya evolución ha sido lenta desde Homo habilis. Pero hoy, gracias a las ondas gravitacionales, conocemos agujeros negros de hasta 62 masas solares ¿De dónde vienen estos monstruos? Eso en particular es el resultado de la fusión de dos agujeros negros de aproximadamente 30 y 35 masas solares. Los padres de la criatura pueden tener un origen estelar, pero están superando 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 estrellas de este tipo, se las conoce como estrellas de Población III, mientras que nuestro Sol es de Población I y las estrellas que seguramente le dieron al Sol y a la Tierra casi todos sus elementos pesados ​​(más que helio, queremos decir) son de Población II . Las estrellas de la población III deben haber vivido rápidamente como si no hubiera un mañana, desapareciendo en 1 o 2 millones de años, y no está claro si dejaron agujeros negros o fueron destruidas incluso más violentamente que una supernova y arrojaron todo su material al medio interestelar. .

Este es el récord de nuestra pregunta de cuánto tiempo tarda en formarse un agujero negro: ¿1-2 millones de años? Bueno, tal vez no. Ni siquiera los conocemos, pero creemos que pueden existir los llamados agujeros negros primordiales. Estos agujeros negros pueden haberse formado segundos después del Big Bang y hoy llenan el universo y siguen siendo virtualmente indetectables para nuestros telescopios. Podrían ser tan pequeños como una pelota de tenis, donde concentrarían la masa de unas pocas tierras. Esto significa que pueden ser mucho más pequeños que los agujeros negros a los que «estamos acostumbrados». Pero ni siquiera muy pequeños, porque agujeros negros primordiales de menos de un billón de kilogramos (100 veces más pequeños que el cometa Halley) podrían haberse evaporado en el tiempo transcurrido desde el Big Bang.

Como ves, hay agujeros negros de todos los colores, aunque no deberíamos decirlo porque según el teorema de los llamados «sin pelo» o «sin pelo», los agujeros negros tienen solo 3 propiedades y ninguna de ellas es el color del pelo. de ahí el nombre del teorema (a los físicos les gustan las bromas, no es solo cosa de este blog). Pero lo que está claro es que hay bestias de un tipo muy diferente, en el tiempo que tardó en parpadear, el universo fue capaz de crear miles de agujeros negros en lo que ahora es la Vía Láctea, y hasta cierto punto todo eso lo hará. Quedarán de las estrellas serán 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)

Vacío cósmico Es una sección donde nuestro conocimiento del universo se presenta cualitativa y cuantitativamente. Tiene como objetivo 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 y está, en su mayor parte, vacío, con menos de 1 átomo por metro cúbico, aunque paradójicamente hay quintillones de átomos por metro cúbico en nuestro entorno. , que nos invita a reflexionar sobre nuestra existencia y la presencia de la 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); sí Eva villaver, investigadora del Centro de Astrobiología

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