Estos agujeros negros chocaron con tanta fuerza que hicieron que el espacio-tiempo se agitara

Estos agujeros negros chocaron con tanta fuerza que hicieron que el espacio-tiempo se agitara

A unos 7 mil millones de años luz de distancia, dos agujeros negros se arremolinaron más y más juntos durante eones hasta que chocaron con un furioso estallido, creando un nuevo agujero negro en el proceso. Esta perturbación en el cosmos provocó que el espacio-tiempo se estirara, colapsara e incluso se agitara, produciendo ondas conocidas como ondas gravitacionales que llegaron a nuestra morada terrestre el 21 de mayo de 2019.

Usando LIGO (Observatorio de ondas gravitacionales de interferometría láser), un par de interferómetros idénticos de dos millas y media de largo en los Estados Unidos, y Virgo, un detector de aproximadamente dos millas de largo en Italia, un equipo internacional de los científicos anunciaron el miércoles que habían detectado esta colisión cósmica, y está acumulando superlativos: es la fusión de agujeros negros más grande, más lejana y más enérgica observada hasta la fecha. Este es también el primer avistamiento definitivo de un agujero negro de tamaño intermedio, con aproximadamente 142 veces más masivo que el Sol, forjado a partir de una fusión de agujeros negros. Los hallazgos fueron publicados el miércoles en un documento que detalla el descubrimiento en Revistas de revisión física

y otro detallando las implicaciones del evento en el Cartas de revistas astrofísicas.

La señal de fusión, llamada GW190521, duró solo una décima de segundo, pero los científicos se dieron cuenta de inmediato de que era extraordinaria en comparación con el bajo chirrido de dos agujeros negros en colisión que LIGO detectó en 2015, lo que confirmó las inefables nociones de Einstein sobre el espacio-tiempo. “Es la explosión más grande que la humanidad haya observado desde el Big Bang”, dice Alan Weinstein, astrónomo del Instituto de Tecnología de California que formó parte del estudio. Podría ofrecer pistas sobre por qué el Universo se ve así.

Los algoritmos informáticos analizaron la señal, lo que finalmente permitió a los científicos identificar las masas de la fusión y cuánta energía se liberó. Los dos agujeros negros progenitores que pesaban entre 66 y 85 masas solares se fusionaron en un agujero negro de 142 soles. Las ocho masas solares restantes se habrían convertido en energía de ondas gravitacionales.

Hasta ahora, los científicos han podido detectar y observar indirectamente agujeros negros en dos rangos de tamaño diferentes: agujeros negros de masa estelar, que miden desde unas pocas masas solares hasta decenas de masas solares, y agujeros negros supermasivos que van desde cientos de de miles a varios miles de millones de veces la masa de nuestro sol. Sin embargo, los astrónomos que detectaron GW190521 presenciaron el nacimiento de una raza especial de agujero negro: un agujero negro de “masa intermedia”. Se han detectado algunos posibles agujeros negros intermedios, pero esta es la primera evidencia directa de su existencia.

Esta extraña señal fue producida por la fusión de dos agujeros negros igualmente extraños: el más pesado de los dos agujeros negros fusionados, con 85 masas solares, es el primer agujero negro detectado hasta ahora en lo que se conoce como la “inestabilidad de pares”. brecha de masa “. Una estrella que colapsa no debería poder producir un agujero negro entre el rango de 65 a 120 masas solares porque las estrellas más masivas son destruidas por la supernova que viene de la mano con su colapso. Según Weinstein, una posible explicación podría ser lo que los astrónomos llaman fusiones jerárquicas: cuando los agujeros negros de masa estelar más livianos se fusionan en otros más pesados, que luego se fusionan en otros aún más pesados ​​”, consolidándose hasta convertirse en agujeros negros gigantescos.

El astrofísico KE Saavik Ford del Graduate Center de la City University de Nueva York, que no participó en el estudio, dice que este hallazgo es particularmente emocionante: “Es un puente entre los agujeros negros que se forman directamente cuando las estrellas colapsan y los agujeros negros supermasivos que encontramos en los centros de las galaxias “. Como señala Saavik Ford, en realidad es muy difícil hacer fusiones jerárquicas ya que los remanentes de los agujeros negros tienen que encontrarse entre sí y luego fusionarse. “Eso toma muchas, muchas, muchas vidas del universo en circunstancias normales”, dice Saavik Ford, “por lo que tuvo que haber sucedido en un entorno estelar muy denso” como un núcleo galáctico activo o AGN.

A principios de este verano, Saavik Ford y su equipo publicaron un papel sobre una fusión de agujeros negros que explota con luz proveniente de la misma parte general del cielo que el detallado esta semana. Aunque podría haber una conexión entre el destello y la fusión de los agujeros negros descritos en los documentos recientes, Ford está esperando que se comparta el conjunto de datos completo de los nuevos hallazgos para obtener algunas respuestas.

En este momento, LIGO y Virgo no están haciendo observaciones, pero las dos instalaciones volverán a estar en línea a fines del próximo año con algunas actualizaciones. Los astrónomos de ondas gravitacionales como Weinstein esperan que estos detectores de ondas gravitacionales con destino a la Tierra se vuelvan aún más sensibles para sondear fuentes más distantes y mirar más atrás en el tiempo en la evolución del universo. “Necesitamos buscar eventos más exóticos como este, y eventos más exóticos como nada que hayamos visto antes”, dice Weinstein. “¿No sería genial?”

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