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Cuasi-estrella

Comparación del tamaño de una cuasi-estrella hipotética con algunas de las estrellas más grandes conocidas .
Una cuasi-estrella renderizada con Celestia

Una cuasiestrella (también llamada estrella de agujero negro ) es un tipo hipotético de estrella extremadamente masiva y luminosa que pudo haber existido temprano en la historia del Universo . Se cree que viven alrededor de 7-10 millones de años. A diferencia de las estrellas modernas, que se alimentan de la fusión nuclear en sus núcleos, la energía de una cuasiestrella provendría del material que cae en un agujero negro en su núcleo. Fueron propuestas por primera vez en la década de 1960 y desde entonces han proporcionado información valiosa sobre el universo primitivo , la formación de galaxias y el comportamiento de los agujeros negros . Aunque no se han observado, se las considera un posible progenitor de los agujeros negros supermasivos . [1]

Formación y propiedades

Una cuasi-estrella habría resultado del núcleo de una gran protoestrella colapsando en un agujero negro , donde las capas externas de la protoestrella son lo suficientemente masivas como para absorber la explosión de energía resultante sin ser expulsadas o caer en el agujero negro, como ocurre con las supernovas modernas . Una estrella así tendría que tener al menos 1.000 masas solares (2,0 × 10 33  kg). [2] Las cuasi-estrellas también pueden haberse formado a partir de halos de materia oscura que atraen enormes cantidades de gas a través de la gravedad, lo que puede producir estrellas supermasivas con decenas de miles de masas solares. [3] [4] La formación de cuasi-estrellas solo pudo ocurrir temprano en el desarrollo del Universo antes de que el hidrógeno y el helio fueran contaminados por elementos más pesados; por lo tanto, pueden haber sido estrellas muy masivas de Población III . [5] Tales estrellas empequeñecerían a VY Canis Majoris , Mu Cephei y RSGC1-F01 , cuatro de las estrellas modernas más grandes conocidas .

Una vez que el agujero negro se hubiera formado en el núcleo de la protoestrella, continuaría generando una gran cantidad de energía radiante a partir de la caída de material estelar. Esta explosión constante de energía contrarrestaría la fuerza de la gravedad , creando un equilibrio similar al que sustenta las estrellas modernas basadas en la fusión. [6] Las cuasiestrellas habrían tenido una vida máxima corta, aproximadamente 7 millones de años, [7] durante la cual el agujero negro del núcleo habría crecido hasta aproximadamente 1.000–10.000 masas solares (2 × 10 33 –2 × 10 34  kg). [1] [6] Se ha sugerido que estos agujeros negros de masa intermedia son los progenitores de los agujeros negros supermasivos modernos, como el del centro de la Galaxia .

Se predice que las cuasi-estrellas han tenido temperaturas superficiales superiores a 10.000 K (9.700 °C). [6] A estas temperaturas, cada una de ellas sería tan luminosa como una galaxia pequeña. [1] A medida que una cuasi-estrella se enfría con el tiempo, su envoltura exterior se volvería transparente, hasta enfriarse aún más hasta una temperatura límite de 4.000 K (3.730 °C). [6] Esta temperatura límite marcaría el final de la vida de la cuasi-estrella, ya que no hay equilibrio hidrostático a esta temperatura límite o por debajo de ella. [6] El objeto se disiparía rápidamente, dejando atrás el agujero negro de masa intermedia . [6]

Véase también

Referencias

  1. ^ abc Battersby, Stephen (29 de noviembre de 2007). "Los agujeros negros más grandes pueden crecer dentro de 'cuasistares'". NewScientist .
  2. ^ Ball, Warrick H.; Tout, Christopher A.; Żytkow, Anna N.; Eldridge, John J. (2011). "La estructura y evolución de las cuasi-estrellas". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 414 (3): 2751–2762. arXiv : 1102.5098 . Código Bibliográfico :2011MNRAS.414.2751B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18591.x .
  3. ^ Saplakoglu, Yasemin (29 de septiembre de 2017). "Zeroing In on How Supermassive Black Holes Formed". Scientific American . Consultado el 8 de abril de 2019 .
  4. ^ Johnson-Goh, Mara (20 de noviembre de 2017). "Cocinando agujeros negros supermasivos en el universo temprano". Astronomy.com . Consultado el 8 de abril de 2019 .
  5. ^ Ball, Warrick H.; Tout, Christopher A.; Żytkow, Anna N.; Eldridge, John J. (1 de julio de 2011). "La estructura y evolución de las cuasi-estrellas: La estructura y evolución de las cuasi-estrellas". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 414 (3): 2751–2762. arXiv : 1102.5098 . Código Bibliográfico :2011MNRAS.414.2751B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2011.18591.x .
  6. ^ abcdef Begelman, Mitch; Rossi, Elena; Armitage, Philip (2008). "Cuasi-estrellas: agujeros negros en acreción dentro de envolturas masivas". MNRAS . 387 (4): 1649–1659. arXiv : 0711.4078 . Código Bibliográfico :2008MNRAS.387.1649B. doi : 10.1111/j.1365-2966.2008.13344.x . S2CID  12044015.
  7. ^ Schleicher, Dominik RG; Palla, Francesco; Ferrara, Andrea; Galli, Daniele; Latif, Muhammad (25 de mayo de 2013). "Fábricas de agujeros negros masivos: formación de estrellas supermasivas y cuasi estelares en halos primordiales". Astronomía y Astrofísica . 558 : A59. arXiv : 1305.5923 . Bibcode :2013A&A...558A..59S. doi :10.1051/0004-6361/201321949. S2CID  119197147.

Lectura adicional

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