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Acerca del último trabajo de Stephen Hawking y su ex-alumno Thomas Hertog.

Stephen Hawking fue el más brillante Físico Cosmólogo moderno (https://es.wikipedia.org/wiki/Stephen_Hawking).
Luego de su muerte se habló de su último trabajo y de sus implicaciones en los conocimientos del Universo. Veamos de qué se trató.

Tiene que ver con el origen del Universo, con cómo empezó todo.
Si volvemos atrás en el tiempo veremos que todo comenzó en el Big Bang. El origen se dio en una singularidad donde el tiempo aún no existía y la densidad de energía era infinita, matemáticamente, un punto.
Todo se expandió bruscvamente; comenzó el proceso de inlfación.

Lo aceptado según los modelos actuales es que si una parte del o,oooooo1% del espacio se expande bruscamente (o infla), en un brevísimo tiempo (10-30 seg. = 1/1000…000 [treinta ceros] segundos) sólo algunas regiones (1/10300 = 1 cada 1000…000 [trecientos ceros]) dejarán de expandirse (saldrán de la inflación) y generará un Big Bang. O sea que habrá un gran número (arbitrariamente grande) de bolsillos o regiones donde se producirá un Big Bang originando un Universo, entre ellos el Nuestro. Algunos serán oscilantes (colapsarán de nuevo) y otros (como el Nuestro) se irán expandiendo.
Así se alejan unos de otros en medio de un espacio que se expande eternamente.

La inflación se da en los cubos celestes. Los marcados con una X roja, son los bolsillos donde se detiene la inflación y se da un Big Bang. Nosotros estaríamos en una de esos cubos marcados – Crédito: E. Siegel / Beyond The Galaxy.

Esto es un Multiverso de estructura fractal (una parte de la estructura contiene estructuras idénticas a ella) donde existe nuestro Universo. En Él en particular, las leyes naturales que se dieron, permitieron la aparición de la materia y todo lo que hoy conocemos y somos.
O sea que primero fue la inflación y luego el Big Bang de los Universos.

Pero las preguntas son varias; ¿bajo qué condiciones se dio la expansión; es eterna…?

A esto se dedicaron Hawking y Hertog.
Con su modelo, analizaron la Matemática y Geometría involucradas en la expansión del espacio, en particular, en los límites donde se daba la inflación. Llegaron a que la inflación no es eterna y que en la salida de la inflación, se dio un Big Bang que originó un único Universo “suave”, con distribuciones uniformes; no obtuvieron multiversos de estructura fractal.

Este modelo utilizado por Hawking y Hertog, está basado en conjeturas muy discutidas por lo que las implicaciones de este trabajo son limitadas.
Más aún, los autores admiten que no demuestran que no exista un Multiverso en la salida de la inflación. Este trabajo es otra explicación posible, una idea paralela a la anterior, no está terminado el estudio del origen del Universo.
Luego, según Hawking & Hertog, no existen otros Universos.

Que nadie se sienta defraudado.
En Física teórica, los cálculos son siempre especulativos y los modelos están sujetos a cambios según las observaciones. En este caso, no hay mucho que confirmar con observaciones ya que todos los modelos explican la actualidad observable y ninguno predice eventos, sólo difieren en el origen del Todo.

Referencia

Fuente:

pdp.

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El acercamiento de S2 a Sag. A*

A la memoria de Stephen William Hawking,  (Oxford, 8 de enero de 1942-Cambridge, 14 de marzo de 2018)

File:Stephen Hawking.StarChild.jpg

Imagen crédito de: NASA publicada en Wikipedia.

Hay una íntima relación entre la masa de nuestra Galaxia y su agujero negro central.
De hecho, se piensa que se han formado juntos. Para comprender mejor esa relación, es necesario saber la masa de nuestro agujero negro central supermasivo Sagitarius A* (Sag. A*).
Su nombre de debe a que es el principal (por eso la letra A) objeto activo (por eso el asterisco) en la región de Sagitario (pdp, 07/Ago./2017, El asterisco de Sag. A*, https://paolera.wordpress.com/2017/09/07/el-asterisco-de-sag-a/) . Como todo agujero negro, su actividad se debe a la caída arremolinada de materia, la que al autofriccionar, se recalienta y emite energía. Todo esto potencia la eyección de materia en forma de chorros bipolares.

Alrededor de Sag. A*, hay un enjambre de estrellas orbitándolo. Entre ellas, la catalogada como SO-2 o simplemente S2.

Image of the Galactic Centre

Imagen infrarroja crédito de ESO/MPE/S. Gillessen et al.

Se trata de una estrella caliente y brillante (de tipo B), a unos 26000 años luz de casa con una masa 15 veces la del Sol. Tiene una órbita muy alargada. En su máximo acercamiento a Sag. A*, pasa a tan sólo 18 mil millones de Kms. de éste, eso es 4 veces la distancia entre Neptuno y el Sol; lo que es muy cerca para una estrella y un agujero negro supermasivo. En ese punto de su trayectoria, el periastro, la gravedad mutua la llevará a tener una velocidad de 6000 Kms./seg.
Todo esto es sabido por observaciones realizadas con anterioridad, cuando en el año 2002 pasó por última vez por las extremas vecindades de Sag. A*.

Video: Motion of “S2” and other stars around the central Black Hole

noticiasdelcosmos
Publicado el 20 oct. 2012.

Para los próximos meses de este año, se espera que repita ese acercamiento y están todos atentos a su trayectoria. No sólo se espera calcular y mejorar la masa de Sag. A*, hasta ahora estimada en 4 millones de Soles, sino que se espera detectar un efecto relativístico.

Cuando tenga su máxima velocidad en el periastro, su órbita deberá mostrar una variación relativística conocida como precesión relativística. Ésta, consiste en una rotación del eje que de las ápsides, o sea del segmento que une el periastro con el apoastro (punto de la órbita más lejano al central, en este caso Sag. A*). Algo similar a lo que presenta Mercurio, lo que en un principio se pensó que era causado por el supuesto planeta Vulcano.

Video: The Galactic Center

Publicado el 20 feb. 2009.

Si S2 tiene una estrella compañera, cosa que no sería raro, ésta también sentiría los efectos gravitatorios de Sag. A* y modificaría la posición de S2.
No hay evidencias de esa compañera, la que, de existir, tendría una masa menor que 1,5 la del Sol y eso no alcanza para afectar sensiblemente la rotación que se espera detectar en la órbita de S2.

Referencia:

Fuente:

  • Draft version December 20, 2017, INVESTIGATING THE BINARITY OF S0-2: IMPLICATIONS FOR ITS ORIGINS AND ROBUSTNESS AS A PROBE OF THE LAWS OF GRAVITY AROUND A SUPERMASSIVE BLACK HOLE, Devin S. Chu et al.
    https://arxiv.org/pdf/1709.04890.pdf

pdp.