Universidad Stanford
IMAGEN: Esta es una representación artística de dos agujeros negros observada por un equipo de investigadores, entre ellos Roger Romani, profesor de física en Stanford. Las mediciones de radiotelescopios sugieren uno de los ... ver más
Crédito: Josh Valenzuela / UNM
Aproximadamente a 750 millones de años luz de la Tierra se encuentra una gigantesca galaxia abultada con dos agujeros negros supermasivos en su centro. Estos están entre los agujeros negros más grandes que se hayan encontrado, con una masa combinada de 15 mil millones de veces la del sol. Una nueva investigación de la Universidad de Stanford, publicada hoy (27 de junio) enAstrophysical Journal, ha utilizado la observación a largo plazo para mostrar que uno de los agujeros negros parece estar orbitando alrededor del otro.
Si se confirma, este es el primer dúo de agujeros negros que se muestra que se mueven entre sí. También es, potencialmente, el movimiento más pequeño jamás registrado de un objeto a través del cielo, también conocido como movimiento angular.
"Si imaginas un caracol en el recientemente descubierto planeta similar a la Tierra que orbita a Proxima Centauri, a un poco más de cuatro años luz de distancia, moviéndose a un centímetro por segundo, ese es el movimiento angular que estamos resolviendo aquí", dijo Roger W. Romani. , profesor de física en Stanford y coautor del artículo.
El equipo también incluyó investigadores de la Universidad de Nuevo México, el Observatorio Nacional de Radio y el Observatorio Naval de los Estados Unidos.
Los logros técnicos de esta medida solo son motivo de celebración. Pero los investigadores también esperan que este impresionante hallazgo ofrezca una idea de cómo se fusionan los agujeros negros, cómo estas fusiones afectan la evolución de las galaxias a su alrededor y las formas de encontrar otros sistemas binarios de agujeros negros.
Movimiento minúsculo
Durante los últimos 12 años, los científicos, dirigidos por Greg Taylor, profesor de física y astronomía en la Universidad de Nuevo México, han tomado instantáneas de la galaxia que contiene estos agujeros negros, llamada radio galaxia 0402 + 379, con un sistema de diez radiotelescopios que se extienden desde las Islas Vírgenes de EE. UU. hasta Hawai y Nuevo México hasta Alaska. La galaxia fue descubierta oficialmente en 1995. En 2006, los científicos lo confirmaron como un sistema binario supermasivo de agujero negro con una configuración inusual.
"Los agujeros negros se encuentran a una separación de unos siete parsecs, que es el más cercano que dos agujeros negros supermasivos se han visto antes", dijo Karishma Bansal, una estudiante graduada en el laboratorio de Taylor y autora principal del periódico. Con este artículo más reciente, el equipo informa que uno de los agujeros negros se movió a una tasa de poco más de un microarcosegundo por año, un ángulo aproximadamente mil millones de veces más pequeño que la cosa más pequeña visible a simple vista. Sobre la base de este movimiento, los investigadores plantean la hipótesis de que un agujero negro puede estar orbitando alrededor del otro durante un período de 30,000 años.
Dos agujeros en la galaxia antigua.
Si bien la medición directa del movimiento orbital del agujero negro puede ser la primera vez, este no es el único binario supermasivo de agujero negro jamás encontrado. Aún así, los investigadores creen que 0402 + 379 probablemente tiene una historia especial.
"Hemos argumentado que es un cúmulo de fósiles", dijo Romani. "Es como si varias galaxias se unieran para convertirse en una galaxia elíptica gigante con un enorme halo de rayos X a su alrededor".
Los investigadores creen que las grandes galaxias suelen tener grandes agujeros negros en sus centros y, si se combinan grandes galaxias, sus agujeros negros eventualmente seguirán su ejemplo. Es posible que la órbita aparente del agujero negro en 0402 + 379 sea una etapa intermedia en este proceso.
"Durante mucho tiempo, hemos estado buscando en el espacio para tratar de encontrar un par de estos agujeros negros supermasivos que orbitan como resultado de la fusión de dos galaxias", dijo Taylor. "Aunque hemos teorizado que esto debería estar sucediendo, nadie lo había visto hasta ahora".
Una combinación de los dos agujeros negros en 0402 + 379 crearía una explosión de radiación gravitacional, como las famosas explosiones recientemente descubiertas por el Observatorio de Ondas Gravitacionales de Interferómetro Láser, pero aumentadas en un factor de mil millones. Sería la explosión gravitatoria más poderosa del universo, dijo Romani. Este tipo de ráfaga de radiación es lo que escribió en su primer artículo sobre cuando era un estudiante universitario.
Baile muy lento
Esta convergencia teorizada entre los agujeros negros de 0402 + 379, sin embargo, nunca puede ocurrir. Dada la lentitud con que la pareja está orbitando, los científicos creen que los agujeros negros están demasiado separados para unirse dentro de la edad estimada del universo, a menos que haya una fuente adicional de fricción. Al estudiar qué es lo que hace que este par estancado sea único, los científicos dijeron que podrían comprender mejor las condiciones en las que normalmente se fusionan los agujeros negros.
Romani espera que este trabajo pueda ser solo el comienzo de un mayor interés en sistemas inusuales de agujeros negros.
"Mi esperanza personal es que este descubrimiento inspire a las personas a salir y encontrar otros sistemas que estén aún más cerca y, por lo tanto, quizás hagan su movimiento en una escala de tiempo más humana", dijo Romani. "Me encantaría que pudiéramos encontrar un sistema que completara la órbita en unas pocas décadas para que pudieras ver los detalles de las trayectorias de los agujeros negros".
IMAGEN: Esta es una representación artística de dos agujeros negros observada por un equipo de investigadores, entre ellos Roger Romani, profesor de física en Stanford. Las mediciones de radiotelescopios sugieren uno de los ... ver más
Crédito: Josh Valenzuela / UNM
Aproximadamente a 750 millones de años luz de la Tierra se encuentra una gigantesca galaxia abultada con dos agujeros negros supermasivos en su centro. Estos están entre los agujeros negros más grandes que se hayan encontrado, con una masa combinada de 15 mil millones de veces la del sol. Una nueva investigación de la Universidad de Stanford, publicada hoy (27 de junio) enAstrophysical Journal, ha utilizado la observación a largo plazo para mostrar que uno de los agujeros negros parece estar orbitando alrededor del otro.
Si se confirma, este es el primer dúo de agujeros negros que se muestra que se mueven entre sí. También es, potencialmente, el movimiento más pequeño jamás registrado de un objeto a través del cielo, también conocido como movimiento angular.
"Si imaginas un caracol en el recientemente descubierto planeta similar a la Tierra que orbita a Proxima Centauri, a un poco más de cuatro años luz de distancia, moviéndose a un centímetro por segundo, ese es el movimiento angular que estamos resolviendo aquí", dijo Roger W. Romani. , profesor de física en Stanford y coautor del artículo.
El equipo también incluyó investigadores de la Universidad de Nuevo México, el Observatorio Nacional de Radio y el Observatorio Naval de los Estados Unidos.
Los logros técnicos de esta medida solo son motivo de celebración. Pero los investigadores también esperan que este impresionante hallazgo ofrezca una idea de cómo se fusionan los agujeros negros, cómo estas fusiones afectan la evolución de las galaxias a su alrededor y las formas de encontrar otros sistemas binarios de agujeros negros.
Movimiento minúsculo
Durante los últimos 12 años, los científicos, dirigidos por Greg Taylor, profesor de física y astronomía en la Universidad de Nuevo México, han tomado instantáneas de la galaxia que contiene estos agujeros negros, llamada radio galaxia 0402 + 379, con un sistema de diez radiotelescopios que se extienden desde las Islas Vírgenes de EE. UU. hasta Hawai y Nuevo México hasta Alaska. La galaxia fue descubierta oficialmente en 1995. En 2006, los científicos lo confirmaron como un sistema binario supermasivo de agujero negro con una configuración inusual.
"Los agujeros negros se encuentran a una separación de unos siete parsecs, que es el más cercano que dos agujeros negros supermasivos se han visto antes", dijo Karishma Bansal, una estudiante graduada en el laboratorio de Taylor y autora principal del periódico. Con este artículo más reciente, el equipo informa que uno de los agujeros negros se movió a una tasa de poco más de un microarcosegundo por año, un ángulo aproximadamente mil millones de veces más pequeño que la cosa más pequeña visible a simple vista. Sobre la base de este movimiento, los investigadores plantean la hipótesis de que un agujero negro puede estar orbitando alrededor del otro durante un período de 30,000 años.
Dos agujeros en la galaxia antigua.
Si bien la medición directa del movimiento orbital del agujero negro puede ser la primera vez, este no es el único binario supermasivo de agujero negro jamás encontrado. Aún así, los investigadores creen que 0402 + 379 probablemente tiene una historia especial.
"Hemos argumentado que es un cúmulo de fósiles", dijo Romani. "Es como si varias galaxias se unieran para convertirse en una galaxia elíptica gigante con un enorme halo de rayos X a su alrededor".
Los investigadores creen que las grandes galaxias suelen tener grandes agujeros negros en sus centros y, si se combinan grandes galaxias, sus agujeros negros eventualmente seguirán su ejemplo. Es posible que la órbita aparente del agujero negro en 0402 + 379 sea una etapa intermedia en este proceso.
"Durante mucho tiempo, hemos estado buscando en el espacio para tratar de encontrar un par de estos agujeros negros supermasivos que orbitan como resultado de la fusión de dos galaxias", dijo Taylor. "Aunque hemos teorizado que esto debería estar sucediendo, nadie lo había visto hasta ahora".
Una combinación de los dos agujeros negros en 0402 + 379 crearía una explosión de radiación gravitacional, como las famosas explosiones recientemente descubiertas por el Observatorio de Ondas Gravitacionales de Interferómetro Láser, pero aumentadas en un factor de mil millones. Sería la explosión gravitatoria más poderosa del universo, dijo Romani. Este tipo de ráfaga de radiación es lo que escribió en su primer artículo sobre cuando era un estudiante universitario.
Baile muy lento
Esta convergencia teorizada entre los agujeros negros de 0402 + 379, sin embargo, nunca puede ocurrir. Dada la lentitud con que la pareja está orbitando, los científicos creen que los agujeros negros están demasiado separados para unirse dentro de la edad estimada del universo, a menos que haya una fuente adicional de fricción. Al estudiar qué es lo que hace que este par estancado sea único, los científicos dijeron que podrían comprender mejor las condiciones en las que normalmente se fusionan los agujeros negros.
Romani espera que este trabajo pueda ser solo el comienzo de un mayor interés en sistemas inusuales de agujeros negros.
"Mi esperanza personal es que este descubrimiento inspire a las personas a salir y encontrar otros sistemas que estén aún más cerca y, por lo tanto, quizás hagan su movimiento en una escala de tiempo más humana", dijo Romani. "Me encantaría que pudiéramos encontrar un sistema que completara la órbita en unas pocas décadas para que pudieras ver los detalles de las trayectorias de los agujeros negros".
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