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5º Secundaria CyT
Curso: 5º Secundaria CyT > Unidad 10
Lección 2: Estrellas- El nacimiento de las estrellas
- Supernova (supernovas)
- Aclaración de la supernova
- Las enanas blancas y negras
- El campo de estrellas e imágenes de la nebulosa
- El ciclo de vida de las estrellas masivas
- Los agujeros negros
- Los agujeros negros supermasivos
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Los agujeros negros supermasivos
Los agujeros negros supermasivos. Creado por Sal Khan.
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- Perdón por el chascarrillo pero tu voz me suena mucho a la de Jimmy de "Pongámoslo a prueba" XD... Espero que no me reprueben por esto DX(2 votos)
- Por que se orijina un agujero negro(0 votos)
- En resumen:porque se concentra una cantidad de masa enorme en un sitio pequeño.(2 votos)
Transcripción del video
En los vídeos sobre estrellas masivas
y agujeros negros aprendimos que, si el remanente de una estrella masiva
es lo suficientemente masivo, entonces la contracción gravitacional,
la fuerza gravitacional, será más fuerte incluso que la presión de degeneración de
electrones, más fuerte aún que la presión de degeneración de neutrones, incluso más
que la presión de degeneración de quarks, y todo colapsaría en un solo punto.
Estos puntos se llaman agujeros negros. Y aprendimos que hay un horizonte de
eventos alrededor de estos agujeros negros. Y si algo se acerca o entra en
el límite de ese horizonte de eventos, no hay manera de que pueda escapar del agujero
negro. Todo lo que puede hacer es acercarse más y más al agujero negro. Y eso incluye
a la luz. Y por eso se llama agujero negro. Así que, aunque toda la masa esté
en el punto central, toda esta zona, o toda la superficie del horizonte
de eventos, toda esta superficie del horizonte de eventos -que pondré en color
morado, aunque se supone que es negra-, no emitirá luz. Ahora, este tipo de agujeros
negros que hemos descrito, se llaman agujeros negros estelares, debido a que se forman
a partir del colapso de estrellas masivas. Y los agujeros negros estelares más grandes
que hemos observado tienen una masa de unas 33 masas solares, más o menos. Parece muy
masivo para empezar; pero déjame ser claro: esto tiene que ser el remanente de
la estrella. Así que una parte mucho mayor de la masa de la estrella original
podría haberse convertido en supernovas. Ahora bien, hay otra clase de agujeros
negros, que son algo misteriosos. Se llaman agujeros negros supermasivos. Y la
palabra "súper" no alcanza para describirlos, porque no son solo un poco más masivos que
los agujeros negros estelares. Son mucho más masivos. Son de alrededor de cientos de
miles a miles de millones de masas solares, cientos de miles a miles de millones
de veces la masa de nuestro Sol. Y lo interesante, además del hecho
de que son increíblemente grandes, es que no parece haber agujeros negros
entre estos dos tipos de agujeros negros, o al menos no hemos observado
agujeros negros entre medio. El agujero negro estelar más
grande tiene 33 masas solares. Y luego están estos agujeros negros
supermasivos que creemos que existen. Y creemos que existen principalmente en
los centros de las galaxias. Y suponemos que la mayoría, sino todos, los centros de las
galaxias tienen uno de estos agujeros negros supermasivos. Pero una pregunta interesante
es, si todos los agujeros negros se formaran a partir del colapso de estrellas, ¿no
tendríamos que ver algo entre medio? Entonces, una teoría sobre cómo se forman estos
agujeros negros realmente masivos es que hay un agujero negro estelar regular en un área que tiene
mucha materia que puede acumularse a su alrededor. Así que vamos a dibujarlo... este es el horizonte
de eventos a su alrededor. Y el agujero negro estará en el centro, o más bien la masa del
agujero negro estará en el centro. Y luego, con el tiempo, tienes más y más masa cayendo
en este agujero negro. Más y más cosas siguen cayendo en este agujero negro. Y así es como
sigue creciendo, o al menos la masa en el centro sigue creciendo y, por lo tanto, el horizonte
de eventos también crecerá de forma radial. Ahora bien, esta es una explicación
plausible basada en lo que sabemos hasta ahora. Pero la razón por la
que este no cuadra tan bien es que, si esta fuera la explicación de
los agujeros negros supermasivos, esperaríamos ver más agujeros negros
intermedios; tal vez, con 100 masas solares, o 1000 masas solares, o 10000 masas solares. Pero
en este momento no los estamos observando. Solo podemos ver los agujeros negros estelares
y vemos los agujeros negros supermasivos. Entonces, otra explicación posible, - y yo me
inclino por esta teoría ya que llena esa laguna-, es que estos agujeros negros supermasivos en
realidad se formaron poco después del Big Bang, son agujeros negros primordiales. Se formaron
poco después de origen de nuestro universo. Ahora recuerda, ¿qué se necesita para
tener un agujero negro? Necesitas tener una cantidad increíblemente densa de
materia o una cantidad densa de masa. Si tienes mucha masa en un volumen muy pequeño, entonces su atracción gravitacional los
acercará más y más, y podrán superar todas las presiones de degeneración de electrones,
y las presiones de degeneración de neutrones, y las presiones de degeneración de quarks, para
colapsar en lo que creemos que es un solo punto. También por aquí quiero ser claro. No sabemos
si es un solo punto. Nunca hemos llegado al centro de un agujero negro. Solo contamos con las
matemáticas y los cálculos de los agujeros negros, que indican que todo colisiona en un solo
punto donde las matemáticas comienzan a fallar. Así que realmente no estamos seguros de
lo que sucede en ese punto central tan pequeño. Pero no hace falta decir que será un
punto increíblemente denso, tal vez infinito, tal vez casi infinitamente denso, en el espacio,
o una cantidad muy muy densa de materia. Y la razón por la que estoy a favor de la
teoría de este agujero negro primordial y creo que tendría sentido es que justo después
de la formación del universo, toda la materia del universo estaba en un espacio mucho más
denso porque el universo era más pequeño. Así que digamos que esto es justo después
del Big Bang, un tiempo después del Big Bang. Y, anteriormente cuando hablamos del fondo cósmico
mencionamos que en ese punto el universo era relativamente uniforme. Era súper, superdenso
pero relativamente uniforme. Entonces, en un universo como este, no hay razón por la cual algo
pueda colapsar y convertirse en agujeros negros. Porque si miras un punto por aquí, claro, hay
un montón de masa muy cerca de él, pero está muy cerca de él en todas las direcciones.
Entonces, si fuera completamente uniforme, la fuerza gravitacional sería la
misma en todas las direcciones. Pero un poco después del Big Bang, entonces, tal
vez debido a los ligeros efectos de fluctuación cuántica, se vuelve ligeramente no uniforme. Así
que digamos que se vuelve ligeramente no uniforme, pero sigue siendo increíblemente denso.
Digamos que se parece a esto, donde tienes áreas que son más densas y ligeramente
no uniformes, pero extremadamente densas. Así que aquí, de repente, tienes el tipo de
densidades necesarias para la formación de un agujero negro. Es decir, donde tienes
densidades más altas y es menos uniforme, por aquí, de repente, tendrás una fuerza
interna. La atracción gravitacional de las cosas fuera de esta área será
menor que la atracción gravitacional hacia esas áreas. Y cuantas más cosas se
atraen hacia él, menos uniforme va a ser. Entonces, podemos imaginar que, en ese
universo primordial, poco después del Big Bang, cuando las cosas eran muy densas y estaban
muy juntas, es posible que hayan existido las condiciones para que se formaran
estos agujeros negros supermasivos. Había tanta masa en un volumen tan pequeño que, además, no era lo suficientemente uniforme, por
lo que podría tener este efecto de bola de nieve, de modo que más y más masa se acumularía
en estos agujeros negros supermasivos que tienen cientos de miles a miles de
millones de veces la masa del Sol. Y esta quizás sea la parte más interesante, esos agujeros negros se convertirían
en los centros de futuras galaxias. Así que se están formando estos agujeros negros
supermasivos, pero no todo va a parar a un agujero negro. Solo si no tuviera mucha velocidad angular,
entonces podría entrar en el agujero negro. Pero si pasa lo suficientemente rápido, comenzará
a orbitar alrededor del agujero negro. Y entonces podrías imaginar que así es como se formaron
las primeras galaxias o incluso nuestra galaxia. Y tal vez te estés preguntando, bueno, ¿qué pasa con el agujero negro
en el centro de la Vía Láctea? Y, bueno, es que suponemos que hay uno. Suponemos
que hay uno porque hemos observado estrellas que orbitan muy rápidamente alrededor de
algo en el centro de nuestra Vía Láctea. Y la única explicación plausible para
que orbiten tan rápido alrededor de algo es que tiene que tener una densidad de un
agujero negro o algo que en algún momento se convertirá en un agujero negro. Y cuando haces
los cálculos para el centro de nuestra galaxia, el centro de la Vía Láctea, nuestro agujero negro supermasivo tiene una masa de alrededor
de 4 millones de veces la masa del Sol. Así que espero que te dé bastante material
para pensar. No solo hay agujeros negros que se originan a partir del colapso de
una estrella. O tal vez los hay y de alguna manera se convierten en agujeros negros
supermasivos y simplemente no podemos observar todo lo que hay en el medio. O tal vez son
una clase diferente de agujeros negros que se forman de forma diferente: tal vez se
formaron cerca del comienzo del universo, cuando la densidad de las cosas era un poco
uniforme y las cosas se condensaban entre sí. Y en el próximo video vamos a hablar sobre
cómo estos agujeros negros supermasivos pueden ayudar a generar increíbles fuentes de radiación,
aunque los agujeros negros en sí no las emitan. Y esos van a ser cuásares.