¿Cuánto tiempo se tarda en formar un agujero negro?  |  Espacio vacío

¿Cuánto tiempo se tarda en formar un agujero negro? | Espacio vacío

Es muy fácil sentirse abrumado por los límites geológicos; como ejemplo, esta noticia del lago Paratethis, más grande que el 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 ello, en parte, la evolución es un proceso que se confunde fácilmente, como el que ha estado circulando en las últimas semanas, aunque hay bacterias que mutar y crecer en muy poco tiempo. ¿Qué pasa con las escalas de tiempo utilizadas en astrofísica? ¿Cómo podemos entender y estimar que sabemos lo que sucedió 370.000 años después del Big Bang, cuando el universo tiene 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 algunos fenómenos en el universo, los más extremos y difíciles de entender, que ocurren muy, muy rápidamente. Hoy nos enfocamos en un ejemplo concreto y convincente: ¿Cuánto tiempo se tarda en formar un agujero negro? No hay preguntas sencillas, mucho menos respuestas sencillas, así que aquí tienes algunas ideas sobre el tema.

La mayoría de los famosos agujeros negros tienen un origen estelar. Son los restos que quedan cuando muere una estrella masiva. Para masivas, esto significa estrellas que tienen al menos 10 veces la masa del Sol. Estas 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 de la constelación de Orión (aunque su nombre también es Beta Orionis, lo que “significaría” que ¡Es el segundo más brillante!), ahora a fines de julio visible poco antes del amanecer, en el este (es mejor esperar al invierno para observar bien a Orión). Rigel está sobre una rodilla o pierna de Orión, todo depende de cómo te imagines a un cazador con 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 también debería provenir del árabe y significaría “la mano 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 famosas, 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 Paratethis, Rigel podría explotar como una supernova y dejarnos con un agujero negro.

El agujero negro que probablemente dejará Rigel para la posteridad (la evaporación de los agujeros negros es otro asunto, pero ya esperábamos que fuera mejor esperar sentados hasta que desaparezca un agujero negro estelar) será varias veces más masivo que el Sol. dará lugar a algo así como el agujero negro más pequeño conocido, un título impugnado por el conocido como el Unicornio y el menos poético 2MASS J05215658 + 4359220, ambos de unas 3 masas solares escondidas en una región un poco más grande de diámetro que Madrid.

La mayoría de los famosos agujeros negros tienen un origen estelar. Los restos permanecen cuando muere una estrella masiva

En el otro extremo, conocemos agujeros negros de origen estelar de hasta unas 15 masas solares. Probablemente su origen sean 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 unos 3 millones de años, por lo que cualquier momento (lo que significa en cualquier milenio futuro) nos dejará un bonito agujero negro.

Entonces, en unos pocos millones de años, se pueden formar agujeros negros estelares, que se desarrollan lentamente a partir del Homo habilis. Pero hoy, gracias a las ondas gravitacionales, conocemos agujeros negros de hasta 62 masas solares ¿De dónde vienen esos monstruos? Esto es especialmente el resultado de la fusión de dos agujeros negros con aproximadamente 30 y 35 masas solares. Los padres de la criatura pueden ser de origen estelar, pero están empezando a volverse demasiado grandes para las estrellas que estamos acostumbrados a ver. Quizás provienen de las primeras estrellas que se formaron cuando no había nada en el universo más que hidrógeno y helio. Creemos que estas primeras estrellas deben haber tenido masas varios cientos de veces más grandes que el Sol, incluso mil veces más grandes, y deben haber experimentado una evolución extremadamente rápida. No conocemos ninguna estrella de este tipo, se las conoce como estrellas de población III, mientras que nuestro Sol es de población I y las estrellas que ciertamente le han dado al Sol y a la Tierra casi todos sus elementos pesados ​​(más que helio, nos referimos), son población II. Las estrellas de la población III deben haber vivido rápido, como si no hubiera un mañana, desapareciendo en 1 o 2 millones de años, y no está claro si dejaron agujeros negros o fueron destruidos aún más por una supernova y dispararon todo su material al interior del planeta. interestelar en promedio.

¿Es este el récord de nuestra pregunta sobre cuánto tiempo se tarda en formar un agujero negro: 1-2 millones de años? Bueno, tal vez no. No conocemos a ninguno de ellos, pero creemos que puede existir lo que se conoce como agujeros negros primarios. Estos agujeros negros podrían formarse segundos después del Big Bang y llenar el universo hoy y permanecer virtualmente indetectables para nuestros telescopios. Podrían ser tan pequeños como una pelota de tenis para concentrar la masa en varios terrenos. Esto significa que pueden ser mucho más pequeños que los agujeros negros a los que estamos acostumbrados. Pero no demasiado pequeño, ya que los agujeros negros primarios de menos de un billón de libras (100 veces más pequeños que el cometa Halley) podrían evaporarse en el tiempo transcurrido desde el Big Bang.

Como ves, existen agujeros negros de todos los colores, aunque no deberíamos decir que según el llamado “teorema del pelo” o “sin pelo”, los agujeros negros tienen solo 3 propiedades y ninguna de ellas es pelo teñido, de ahí la nombre del teorema (a los físicos les encantan las bromas, no es solo algo de este blog). Pero lo que está claro es que hay bestias de un tipo completamente diferente, en el tiempo que tarda en parpadear, el universo ha logrado crear miles de agujeros negros en la actual Vía Láctea y en algún momento todo lo que quedará de las estrellas será agujeros negros y enanas negras.

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

Espacio vacío Esta es una sección en la que nuestro conocimiento del universo se presenta cualitativa y cuantitativamente. Su propósito es explicar la importancia de entender el espacio 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 a que el universo está y está, en su mayor parte, vacío, con menos de 1 átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, existen quintillones de átomos de metro cúbico. , que nos invita a reflexionar sobre nuestra existencia y la presencia de la vida en el universo. La sección está compuesta por Pablo G. Pérez González, investigadora del Centro de Astrobiología; Patricia Sánchez Blasquez, Catedrático de la Universidad Complutense de Madrid (UCM); Y. Eva Vilaver, investigadora del Centro de Astrobiología

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