fusion de dos agujeros negros

[jordix]

hola, os dejo aqui esta noticia que he escuchado hoy en un noticiario.

saludos

 

https://www.google.es/amp/s/m.publico.es/ciencias/fusion-agujeros-negros-supermasivo-desconcierta-comunidad-astrofisica.html/amp

[AlbertR]

NOTA: Opino que este hilo encajaría mejor en el subforo "Ciencias de la Astronomía" y animo a los moderadores a trasladarlo ahí si son de la misma opinión.

 

Sobre este tema explicar básicamente que:

 

La onda gravitacional GW190521 se ha generado por la fusión de un agujero negro de 85 masas solares con otro de 66. En la fusión se han disipado unas 8 masas solares en forma de ondas gravitacionales. La fusión tuvo lugar hace unos 6660 millones de años y el agujero negro resultado de la fusión está ahora a una distancia de 9500 millones de años luz de nosotros, (no a 17000 como dice erróneamente el medio que enlaza @jordix) Un agujero negro de 85 masas solares se llama de "masa intermedia" y no se está seguro todavía de como puede formarse. Uno de 66 masas solares está justo en el límite inferior de los de "masa intermedia". Por ello algunos medios,  como por ejemplo el diario madrileño El País, dan titulares sensacionalistas: "Los científicos captan una enorme onda gravitacional que no debería existir"

 

Sin embargo que yo sepa, hay como mínimo 3 hipótesis de formación de estos agujeros negros de masa intermedia:

• Que se han formado por fusión de agujeros negros de masa estelar y otros objetos compactos mediante acreción.
• Mediante la colisión de varias estrellas masivas en cúmulos estelares densos y el colapso del producto de la colisión es uno de estos agujeros negros.
• Que son agujeros negros primordiales formados en el Big Bang

Comentarios en español y enlaces relevantes podéis encontrarlos en La web de Física, Onda gravitacional de la fusión de dos agujeros negros demasiado grandes. También es relevante que se detectó un candidato a contrapartida electromagnética de esta fusión de agujeros negros, ver Candidato a contrapartida electromagnética de la fusión binaria de agujeros negros evento onda gravitacional S190521g

 

Saludos.

Editado 3 de Septiembre del 2020 por AlbertR

[jordix]

si... 17000 millones de años suena mas viejo que el universo 

[jordix]

si, 17000 millones suena mas viejo que el mismo universo, supongo que se les ha escapado el 1, no se.

 

perdon por el duplicado, algo esta fallando últimamente en el foro.

Editado 3 de Septiembre del 2020 por jordix

[AlbertR]

hace 7 minutos, jordix dijo:

si, 17000 millones suena mas viejo que el mismo universo, supongo que se les ha escapado el 1, no se...

 

No se les ha escapado nada, simplemente han confundido la "luminosity distance" que es una distancia ficticia que se usa en los cálculos con la distancia real.

 

hace 9 minutos, jordix dijo:

perdon por el duplicado, algo esta fallando últimamente en el foro.

 

Sí, está fallando ayer lo reporté aquí: https://www.espacioprofundo.com.ar/topic/35943-problemas-con-la-pagina/?do=findComment&comment=320386

 

Supongo que los administradores no lo han visto.

 

Saludos.

 

 

 

 

 

[juanca]

En Naukas hay hoy dos artículos sobre el tema. Uno de Francis y el otro de Marín. Ver en los comentarios de este último uno que opina sobre los años luz del evento.

[Nicolaides]

hace 13 minutos, juanca dijo:

En Naukas hay hoy dos artículos sobre el tema. Uno de Francis y el otro de Marín. Ver en los comentarios de este último uno que opina sobre los años luz del evento.

Aun no tuve tiempo de leer lo que dice Francis pero seguro lo comentan hoy a las 11 en el vivo de Coffe Breack
 

 

[AlbertR]

hace 4 horas, juanca dijo:

En Naukas hay hoy dos artículos sobre el tema. Uno de Francis y el otro de Marín. Ver en los comentarios de este último uno que opina sobre los años luz del evento.

 

Había visto el de Francis Villatoro pero no el de Daniel Marín. A Francis ya le avisé ayer en los comentarios de su post del gazapo de los 17 mil millones de años luz y ha rectificado el redactado: https://francis.naukas.com/2020/09/02/gw190521-la-fusion-de-agujeros-negros-mas-masiva-observada-por-ligo-virgo/#comment-464037

 

Ahora acabo de comentar en el de Daniel Marín, para avisarle que la frase de su blog que dice "El choque tuvo lugar a unos 17 mil millones de años luz (!)" no es correcta: https://danielmarin.naukas.com/2020/09/03/gw190521-la-fusion-de-agujeros-negros-mas-masiva/#comment-505655

 

Saludos.

Editado 3 de Septiembre del 2020 por AlbertR

[Philippulus]

".....  En la fusión se han disipado unas 8 masas solares....."

Eso es muchísima energía, un 10% de la masa del conjunto antes de la fusión. ¿Donde ha ido a parar?, ¿a deformar el espacio tiempo de todo el universo?, ¿se acaba degradando y transformando en energía de "peor calidad" o sigue impertérrita por toda la eternidad?

[Nicolaides]

hace 2 horas, Philippulus dijo:

".....  En la fusión se han disipado unas 8 masas solares....."

Eso es muchísima energía, un 10% de la masa del conjunto antes de la fusión. ¿Donde ha ido a parar?, ¿a deformar el espacio tiempo de todo el universo?, ¿se acaba degradando y transformando en energía de "peor calidad" o sigue impertérrita por toda la eternidad?

esas masas se disiparon en la deformacion del espacio tiempo. teniendo en cuenta que si lo pensamos como una onda circular, el frente de esta onda ocupa cada vez mas espacio asi que iria degradandose, si fuera esférica caeria con el cuadrado de la distancia como la luz si no me equivoco

Editado 3 de Septiembre del 2020 por Nicolaides

[Philippulus]

No. Atenuarse por difundirse no es degradarse. La degradación de energía es su transformación en otras formas de energía de peor calidad con incremento de entropía.

[Nicolaides]

hace 4 minutos, Philippulus dijo:

No. Atenuarse por difundirse no es degradarse. La degradación de energía es su transformación en otras formas de energía de peor calidad con incremento de entropía.

Tenes razon se me cruzo el concepto de degradacion con difusion. 

 

No debe ser un concepto trivial, si vemos como analogo una onda de sonido esta se degrada en calor que se transmite al aire basicamente. 

En cuanto a las ondas gravitacionales, el espacio tiempo no tendria un "calor propio" a la cual la onda le transmita calor no?

 

por lo que estuve leyendo rapidamente existe un intercambio de energia entre la onda y la materia ordinaria. 

 

no soy experto estoy tocando de oido e intentando razonarlo con mis pocos conocimientos, espero no molestar

 

 

[Philippulus]

hace 43 minutos, Nicolaides dijo:

..... si vemos como analogo una onda de sonido esta se degrada en calor que se transmite al aire basicamente. 

Exacto, ese es un buen ejemplo.... o la energía eléctrica que se transforma en calor en una resistencia. El calor es una de las formas más degradadas de la energía, pero es energía 100%

 

Yo también toco de oído 

[Nicolaides]

Maldita entropía jaja

[jordix]

8 masas solares echas enegia dan para mover el goto varias noches 

[AlbertR]

En 3/9/2020 a las 18:58, Philippulus dijo:

".....  En la fusión se han disipado unas 8 masas solares....."

Eso es muchísima energía, un 10% de la masa del conjunto antes de la fusión. ¿Donde ha ido a parar?, ¿a deformar el espacio tiempo de todo el universo?, ¿se acaba degradando y transformando en energía de "peor calidad" o sigue impertérrita por toda la eternidad?

 

8 / 150 = 5.3 %

 

En el libro Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity. Steven Weinberg, (Wiley, NY, 1972) en el capítulo "10 General-relativistic theory of small fluctuations", página 585, ecuación 15.10.42, dice:

 

...the energy density  De of these gravitational waves decreases as

 

De ~ ( 1 / R^4 ) · EXP [ - ( 16· pi · G · n / c^2 ) · t ]

 

The factor  1 / R^4 is just what we should expect for the free expansion of any wave representing a massless particle. [Compare Eq. (15.1.23)] The extra factor in (15.10.41) tells us that gravitational waves in a viscous medium are absorbed at a rate

 

g = 16· pi · G · n / c^2

 

De = densidad de energía

R = distancia al punto de emisión de la onda gravitacional

G = constante de gravitación universal

n = viscosidad del medio

c = velocidad de la luz

g = coeficiente de amortiguamiento

 

De esta expresión entiendo que, si no hubiese amortiguación por interacción con la materia (propagación en el vacío), la densidad de energía de la onda gravitacional disminuye con la cuarta potencia de la distancia. Y que cuando atraviesa materia, por ejemplo nubes de gas interestelar, hay disipación de energía y la onda se amortigua. Pero el coeficiente de amortiguación g es pequeñísimo ya que.

 

16· pi · G / c^2 = 3.7E-26

 

Y la viscosidad n del medio interestelar es también muy pequeña, ya que incluso en las nubes de gas interestelar hay muy pocos átomos por metro cúbico. Por lo tanto, la atenuación de las ondas gravitacionales, (pérdida de energía por interacción con la materia) es muy, muy pequeña.

 

Hay un hilo de la web de Física en el que se trató el tema: Amortiguamiento de ondas gravitacionales por la materia

 

Y no os perdáis esta interesante entrevista a Alicia Sintes que es la responsable de la colaboración LIGO-VIRGO en España: Es fascinante, las ondas gravitacionales nos descubrirán fenómenos que no podemos ni imaginar

 

 

Saludos.

 

Editado 7 de Septiembre del 2020 por AlbertR
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[AlbertR]

Se publicó ayer en Physical Review Letters un artículo (que yo considero muy especulativo) que propone que el evento GW190521 protagonista de este hilo de Espacio Profundo, no es la fusión de 2 lejanos agujeros negros de masa intermedia sino la fusión mucho más cercana a nosotros de 2 enormes estrellas de bosones. Dice el abstract:

 

Advanced LIGO-Virgo ha informado de una señal de onda gravitacional corta (GW190521) interpretada como una fusión cuasicircular de agujeros negros, uno al menos poblando la brecha de supernova de inestabilidad de pares, que formó un agujero negro remanente de ~142 masas solares a una distancia-luminosidad de ~5300 Mpc.

 

Sin embargo, con una emisión previa a la fusión apenas visible, GW190521 merece una mayor investigación de la dinámica previa a la fusión e incluso de la naturaleza misma de los objetos en colisión. Demostramos que GW190521 es consistente con señales simuladas numéricamente de colisiones frontales de dos (igual masa y espín) estrellas bosones vectoriales sin horizonte de sucesos (también conocidas como estrellas Proca), formando un agujero negro final con 231+13/-17 masas solares ubicado a una distancia-luminosidad de 571+348/-181 Mpc.

 

Esto proporciona la primera demostración de una degeneración cercana entre estos dos modelos teóricos, para un evento real de ondas gravitacionales. La masa favorecida del bosón vectorial ultraligero constituyente de las estrellas Proca es 8.73-0.82/+0.73E-13 eV. La confirmación de la interpretación de la estrella Proca, que consideramos estadísticamente ligeramente preferida, proporcionaría la primera evidencia de una partícula de materia oscura buscada durante mucho tiempo.

 

El estudio titulado GW190521 as a Merger of Proca Stars: A Potential New Vector Boson of 8.7E-13 eV lo han realizado investigadores del Instituto Gallego de Física de Altas Energías (IGFAE) de la Universidad de Santiago de Compostela (España) y la Universidad de Aveiro (Portugal).

 

La IGFAE ha publicado en su página web un artículo de divulgación y promoción del paper en español, es Una fusión de estrellas de bosones podría explica la colisión de agujeros negros más masiva jamás observada y probar la existencia de la materia oscura en el que dicen que "el equipo comparó GW190521 con simulaciones por ordenador de fusiones de estrellas de bosones y encontraron que éstas explican los datos ligeramente mejor que el análisis realizado por LIGO y Virgo"

 

Interesante y repito, creo que aún muy especulativo, dado que no existe todavía (que yo sepa) ninguna evidencia de la existencia de estrellas de bosones.

 

Saludos.