¿Cómo es el agujero negro más grande más grande que la estrella más grande conocida (UY Scuti)?

El agujero negro más grande conocido es S5 0014 + 81, que tiene una masa de 40 mil millones de M☉ (masas solares). Con 40 mil millones de M☉, S5 0014 + 81 tiene un radio de Schwarzschild de 790.0791 AU, o 169,892.4 R☉ (radios solares). UY Scuti tiene un radio de aproximadamente 1708 R☉, lo que significa que es ligeramente superior al 1% del tamaño de S5 0014 + 81.

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La razón por la que S5 0014 + 81 es mucho más grande es simplemente porque su radio de Schwarzschild es proporcional a su masa, y tiene mucha masa. Se cree que un agujero negro supermasivo como S5 0014 + 81 ha crecido tanto a través de muchas fusiones de agujeros negros en el universo temprano, o alternativamente las condiciones tempranas del universo podrían haber hecho posible que se formen los llamados agujeros negros de colapso directo , donde enormes nubes de materia se habrían colapsado directamente en agujeros negros masivos, en lugar de requerir que estrellas masivas colapsen y luego se fusionen con otros agujeros negros. Existe alguna evidencia de que efectivamente existen agujeros negros de colapso directo [1].

Sin embargo, tenga en cuenta que el radio de Schwarzschild constituye el radio más allá del cual la velocidad de escape es mayor que la velocidad de la luz; no es el radio de una esfera de la materia como es el caso de las estrellas, aunque se debate si un agujero negro constituye una singularidad con la masa colapsada ubicada dentro de la curvatura cero, o si la energía de masa se extiende a través de su totalidad volumen. Entonces, esta noción de tamaño es algo ambigua en el caso de un agujero negro. Pero si prestamos atención al radio de Schwarzschild, una parte innegable de la anatomía del agujero negro, mientras que UY Scuti es de hecho más grande que muchos agujeros negros, cualquier agujero negro con una masa mayor de 402,136,900 M☉ tendrá un radio de Schwarzschild mayor que el radio de UY Scuti.

Notas al pie

[1] Los astrónomos encuentran evidencia del agujero negro del ‘colapso directo’

El tamaño de un agujero negro solo depende de su masa, ya que el radio de un agujero negro, conocido como radio de Schwarzschild, viene dado por

Una estrella como UY Scuti es solo una de las millones de estrellas que comprenden la masa de un agujero negro supermasivo como S5 0014 + 81, el agujero negro más masivo conocido.

Probemos algunos cálculos. Se sabe que UY Scuti tiene un radio de ~ 1,708R donde R es el radio del sol.

Se sabe que S5 0014 + 81 tiene una masa de casi 40,000,000,000 de soles. Eso equivale a una masa de casi 4 x 2 x 10 ^ 40 kg = 8 x 10 ^ 40 kg.

Conecte eso a la fórmula anterior, y obtenemos un valor de casi 1.2 x 10 ^ 14 m, o cerca de aproximadamente 74 mil millones de millas . Eso sale a poco menos de 200,000R .

¿Convencido?

Debido a que los agujeros negros pueden acumular materia y absorberla, lo que aumenta su masa.