10:25 p.m. AGUJEROS NEGROS JAVIER DE LUCAS. 10:25 p.m. Contenidos ¿Cuál es la definición de un agujero negro? ¿Quién dice que existen los agujeros negros?

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1 10:25 p.m. AGUJEROS NEGROS JAVIER DE LUCAS

2 10:25 p.m. Contenidos ¿Cuál es la definición de un agujero negro? ¿Quién dice que existen los agujeros negros? ¿Por qué son negros y por qué son agujeros? ¿Cuántos tipos de agujeros negros existen? Si son negros ¿Cómo podemos verlos? ¿Existe evidencia o es sólo una teoría?

3 10:25 p.m. Filosofía Desde épocas remotas el hombre ha intentado entender el origen y funcionamiento del Universo. –¿De dónde viene el Universo? –¿Hacia dónde va? –¿Por qué estamos aquí? –¿Por qué el Universo es como es? –…??????

4 10:25 p.m. Filosofía Hemos llegado a un nivel de conocimiento muy alto sobre la gravedad, comenzando con la ley de Gravitación de Newton.

5 10:25 p.m. Ley de gravitación de Newton Acción a distancia

6 10:25 p.m. Existe una definición de un agujero negro desde 1798:

7 10:25 p.m. “Una estrella luminosa, de densidad igual que la de la Tierra, con diámetro 250 veces más que el del Sol, como consecuencia de su fuerza de atracción, no va a dejar que la luz llegue a nosotros. ¡Entonces es posible que las masas luminosas más grandes del Universo no sean visibles!” Pierre Laplace, El Sistema del Mundo, Libro 5, Capítulo VI (1798).

8 10:25 p.m. Más reciente… Un cuerpo cósmico de intensidad gravitacional tan alta que ni la luz puede escapar de él

9 10:25 p.m. Newton: GRAVITACION UNIVERSAL –La velocidad de escape de la luz desde una estrella depende tanto de la masa de la estrella como de su radio.  Radio Schwarzchild

10 10:25 p.m. Einstein: Relatividad Líneas rectas en un espacio curvo. Información sobre el espacio Información sobre distribución de la masa y energía

11 10:25 p.m. Espacio-tiempo alrededor del Sol

12 10:25 p.m. Espacio-tiempo alrededor del Sol, comprimido en un agujero negro

13 10:25 p.m. Tipos de órbitas Alrededor del agujero

14 10:25 p.m. UNA DE LAS SOLUCIONES DE LA TEORIA DE LA RELATIVIDAD En 4 dimensiones

15 10:25 p.m. Agujero negro v = c Esfera de fotones Horizonte de eventos 0.9c 1.1c 1.5c 2c singularidad

16 10:25 p.m. TIPOS DE AGUJEROS NEGROS Existen agujeros negros de tres tamaños: Masa estelar: más de 20 veces la masa del Sol Resultado de la explosión de una estrella masiva Super Masivos (“Galaxias activas”) Millones de veces la masa del Sol Se encuentran en el centro de las galaxias Mini agujeros negros (Hawking)

17 10:25 p.m. Actividad Vamos a convertir nuestra Tierra en un agujero negro.

18 10:25 p.m. HOJA DE CALCULO I

19 10:25 p.m. HOJA DE CALCULO II

20 10:25 p.m. Si los agujeros negros son negros, ¿cómo podemos verlos?

21 10:25 p.m. El Espectro Electromagnético abarca mucho más de lo que podemos ver Rayos gamma Rayos X Visible Infrarrojo Microondas Radio Ultravioleta

22 10:25 p.m. Método 1 ¿Cómo podemos verlos?

23 10:25 p.m. Los agujeros negros son a menudo parte de un sistema de estrellas binarias, en los que dos estrellas giran una en torno a la otra. Lo que vemos desde la Tierra es una estrella visible que orbita alrededor de lo que parece ser el vacío. Sistemas de estrellas binarias

24 10:25 p.m. Sistemas de estrellas binarias BINARIAS

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26 Podemos deducir la masa del agujero negro por la órbita de la estrella visible que gira en torno a él. Cuanto mayor es un agujero negro, mayor es el empuje gravitacional y mayor el efecto sobre la estrella visible. Sistemas de estrellas binarias

27 10:25 p.m. Método 2 ¿Cómo podemos verlos?

28 10:25 p.m. Rayos X a partir de agujeros negros El Gas que circula hacia la superficie de un agujero negro cae y produce rayos X.

29 10:25 p.m. FOTOCHANDRAFOTOCHANDRA Cuando hay un agujero negro, el gas pasa el horizonte de sucesos y desaparece sin dejar rastro. Eso es una señal bien clara de un agujero negro. Observaciones de Chandra  existencia de horizonte de sucesos.

30 10:25 p.m. IMAGENES

31 10:25 p.m. Rayos X a partir de agujeros negros Los rayos X revelan altas temperaturas y unos fenómenos altamente energéticos. Los datos de los satélites actuales se toman del observatorio de rayos X Chandra, del XMM y del Rossi X-ray Timing Explorer

32 10:25 p.m. Rayos X a partir de agujeros negros En los sistemas binarios cercanos, la materia fluye desde una estrella normal hacia un agujero negro. Los rayos X son emitidos desde el disco de gas caliente que se arremolina alrededor del agujero negro.

33 10:25 p.m. Imágenes óptica y en rayos X de NGC 253 IMAGENES

34 10:25 p.m. Método 3 ¿Cómo podemos verlos?

35 10:25 p.m. Óptico Las imágenes ópticas observan regiones centrales de otras galaxias. Remolinos de materia giran alrededor de un agujero negro central. El gas próximo a un agujero negro hace que se caliente a temperaturas del ultravioleta y rayos X. Esto calienta el gas que lo rodea, por lo que se muestra rojo en el óptico. /

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37 Método 4 ¿Cómo podemos verlos?

38 10:25 p.m. Ultravioleta El telescopio Hubble ha observado los pulsos de luz ultravioleta emitidos por la materia cuando cae en el interior de un agujero negro. Estos pulsos surgen a partir de la materia que orbita alrededor de la fuente de gravedad intensa de un agujero negro. Ver la materia que desaparece

39 10:25 p.m. Visible Ultravioleta

40 10:25 p.m. Método 5 ¿Cómo podemos verlos?

41 10:25 p.m. Rayos gamma Los rayos gamma se han revelado como los fenómenos más energéticos del Universo. Los chorros en las galaxias activas emiten rayos gamma y ondas de radio.

42 10:25 p.m. Observatorio de rayos gamma Compton Premio Nobel, 1927

43 10:25 p.m. V4641 Sagittarius

44 10:25 p.m. Imagen Radio

45 10:25 p.m. Método 6 ¿Cómo podemos verlos?

46 10:25 p.m. ONDAS

47 10:25 p.m. Observatorio LIGO en Livingston

48 10:25 p.m. Colaboración LIGO Detección directa Detectores en espacio LISA Fuentes astrofísicas de ondas de gravedad Detectores en la tierra LIGO, GEO, TAMA, Virgo

49 10:25 p.m. EL CHANDRA Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995) Premio Nobel, 1983

50 10:25 p.m. Observatorio de rayos X Chandra

51 10:25 p.m. ¿Dónde está Chandra?

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53 Chandra: detalles de dos agujeros negros La siguiente secuencia muestra: –La mejor imagen de rayos X de Chandra, –Después, los agujeros negros están marcados. –Los astrónomos creen que estos agujeros negros y sus galaxias están en órbita y que se combinarán eventualmente.

54 10:25 p.m. best_of_bh_lg.mpg

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56 NOAO Óptico y Chandra rayos X secuencia de M74 En la siguiente secuencia se muestra una imagen de una galaxia a 32 millones de años luz de la Tierra. La secuencia muestra imágenes ópticas y de rayos X del mismo agujero negro.

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58 Stephen Hawking Un agujero negro tiene: - Masa - Carga - Momento angular... y ¡Radiación Hawking!

59 10:25 p.m. Concepto de Stringy Fuzzball (Samir Mathur) IMAGENES

60 10:25 p.m. Agujero negro Horizonte de eventos c singularidad

61 10:25 p.m. Basado en este concepto, hay una nueva teoría de Hawking publicado en julio de 2005 La información dentro de un agujero negro no está perdida... ¡Un agujero negro se puede abrir!

62 10:25 p.m. ¿Preguntas, dudas, comentarios, …? AGUJEROS NEGROS

63 10:25 p.m. FIN AGUJEROS NEGROS