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Estrellas y Agujeros
Negros……
Deivi Alberto García Garzón
cod 234175
G8N14
Primeros Planteamientos
> Quien acuño el termino fue John
Wheeler en 1969
¿De donde nace el planteamiento
de agujero negro?
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En 1783 John Michell y
Laplace sugirieron
Existirán cuerpos tan masivos de
tal forma que la fuerza
gravitacional no permita escapar la
luz, pero entonces no podríamos
verlos, pero si sentir su efecto
gravitacional
Etapa de las Estrellas
> Primera etapa
Cuando hay suficiente concentracion de polvo cosmico e
hidrogeno (>99%) empieza a calentarse y concentrarse debido a
la fuerza gravitacional todo esto aumenta las condiciones de
temperatura y velocidad de los átomos de hidrogeno, cuando la
frecuencia de los átomos es tan grande, empieza a fundirse todo
ese hidrogeno convirtiendose en helio, continua fundiendo a lo
largo de la vida de la estrella .
> Segunda etapa
La vida de la estrella depende de manera inversa la a cantidad de
hidrogeno que tenga, por lo tanto a mayor hidrogeno menor sera
su vida.
Fgravitacional= Fproducida presion Para mantener la presión es
necesario consumir el hidrogeno aumentando la temperatura, por
lo tanto
Masa hidrogeo implica
Menor tiempo de vida
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> La mayoria de las estrellas siguen el ciclo p-p
(protón-protón)
Extinción de las estrellas
…….un posible agujero negro
> Cuando las estrellas ya han acabado
todo ese hidrogeno y estan llegando a su
fin.
En este estado es necesario hacer una aclaración, las estrellas toman
diferentes caminos de acuerdo al tamaño de sus radios, los
cientificos ha tomado como referencia el radio de nuestro sol,
hay 3 grupos principalmente (0.8-8 masas solares,8-11 masas
solares y >50 masas solares.
Estrellas pequeñas como nuestro sol, resultan convirtiendose en
enanas blancas, pero para llegar a este proceso debe expandirse
trasnformandose en una gigante roja y cuando toda la energia se ha
“acabado”, queda una estela llamada nebulosa planetaria……. Listo
para la formación de una nueva estrella
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> Estrellas enormes.
Cuando las estrellas tienen masas enormes y han gastado toda su energía en
el proceso de fusión de elementos hasta llegar al hierro* y elementos más
pesados, y hay una nube de elementos atómicos en el núcleo debemos ver
su masa y si excede cierto límite (Chandrasekar) la fuerza gravitacional
causa un colapso…… produciendo un posible agujero negro.
Por otro lado si la masa de la estrella no excede ese límite entonces puede
convertirse en una estrella de neutrones, se llama así porque al reducir su
tamaño y vibrar de una manera muy abrupta las particulas chocan entre sí,
creando neutrinos (llevan el 99% de la energía).
Pueden reducir su diametro
(Diametro de la Tierra a unos 100 kms)
Ahora bien, si esta estrella de neutrones excede su masa el límite de
Tolman-Oppenheimer, la presión en el centro por la fuerza
gravitatoria causaria que esta estrella colapsara
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Velocidad de escape
Laplace calculo la velocidad necesaria para que
un cuerpo acá en la Tierra pudiera escapar al
efecto gravitacional y no fuera traido de vuelta,
con esta “sencilla formula”.
V=(2GM/R)^1/2
donde G es la constante de la gravedad y R el
radio del cuerpo, ahora si reemplazamos v por
C, podremos calcular la masa necesaria para que
ni siquiera la luz pueda escapar de este cuerpo
super masivo con el radio de la Tierra.
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Se han desarrollado varias teorias y modelos
matemàticos acerca de los agujeros negros, aunque la
luz no puede escapar del agujero se puede identificar
el efecto que tiene su gravedad en el universo, en la
vìa lactea el mayor candidato a ser agujero negro es
Cygnus X-1
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Se le han brindado ciertas
caracterìsticas a los agujeros
negros:
• No pueden reducir su área
• El área del horizonte de
sucesos es una medida de la
entropía del agujero negro
• Si un agujero tiene entropía
debe emitir radiación debido a su
temperatura
• La radiación emitida es como
la RCN
• Esta radiación depende
únicamente de la masa del
agujero, mientras más masivo
menor temperatura tendrá.
Hay varios tipos de
Agujeros Negros al igual
que las estrellas
Aunque básicamente nos plantean
lo mismo (Concentración de masa
donde las teorías físicas no pueden
describir los fenómenos debido a la
singularidad que se presentan)
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Los hay Super-masivos,
Agujeros Primitivos
(formados desde un
principio con el Big Bang),
pequeños (15 km de radio)