Nuevas investigaciones reveladoras muestran dos posibles agujeros negros en nuestra galaxia desmontando la teoría que teníamos hasta ahora

¿Los agujeros negros supermasivos tienen amigos? La naturaleza de la formación de galaxias sugiere que la respuesta es sí y, de hecho, los pares de agujeros negros supermasivos deberían ser comunes en el Universo.

Los agujeros negros son sistemas intrigantes, y los agujeros negros supermasivos y los densos entornos estelares que los rodean representan uno de los lugares más extremos de nuestro universo.

El agujero negro supermasivo que se esconde en el centro de nuestra galaxia, llamado Sgr A *, tiene una masa de aproximadamente 4 millones de veces la de nuestro Sol.

Un agujero negro es un lugar en el espacio donde la gravedad es tan fuerte que ni las partículas ni la luz pueden escapar de él.

Las mediciones precisas de las órbitas de estas estrellas permitieron a los astrónomos confirmar la existencia de este agujero negro supermasivo y medir su masa.

Durante más de 20 años, los científicos han estado monitoreando las órbitas de estas estrellas alrededor del agujero negro supermasivo.

Casi todas las galaxias, incluida nuestra Vía Láctea, tienen un agujero negro supermasivo en su corazón, con masas de millones a miles de millones de veces la masa del Sol.

Los astrónomos aún están estudiando por qué el corazón de las galaxias a menudo alberga un agujero negro supermasivo.

Una idea popular se conecta con la posibilidad de que los agujeros negros sean puertas a universos paralelos.

Otra teoría es que probablemente no estén solos, sino que tengan un amigo que les acompaña en su periplo destructivo.

Agujeros negros supermasivos

Para entender esta idea, necesitamos volver a cuando el Universo tenía unos 100 millones de años, a la era de las primeras galaxias.

Eran mucho más pequeños que las galaxias de hoy, aproximadamente 10.000 o más veces menos masivas que la Vía Láctea.

Dentro de estas primeras galaxias, las primeras estrellas que murieron crearon agujeros negros, de aproximadamente decenas a miles de la masa del Sol.

Estos agujeros negros se hundieron en el centro de gravedad, el corazón de su galaxia anfitriona.

De hecho, uno de los cúmulos de estrellas más antiguos de la creación del cosmos se encuentra en nuestra propia galaxia.

Dado que las galaxias evolucionan fusionándose y colisionando entre sí, las colisiones entre galaxias darán como resultado, pares de agujeros negros supermasivos, la parte clave de esta historia.

Los agujeros negros se reproducen y crecen

Un agujero negro que es más de un millón de veces la masa de nuestro hijo se considera supermasivo.

Si, de hecho, el agujero negro supermasivo tiene un amigo girando a su alrededor en órbita cercana, el centro de la galaxia está encerrado en una danza compleja.

Los tirones gravitacionales de los socios también ejercerán su propio tirón sobre las estrellas cercanas que perturben sus órbitas.

Los dos agujeros negros supermasivos están orbitando entre sí, y al mismo tiempo, cada uno ejerce su propio tirón sobre las estrellas a su alrededor.

Las fuerzas gravitacionales de los agujeros negros tiran de estas estrellas y hacen que cambien su órbita.

En otras palabras, después de una vuelta alrededor del par de agujeros negros, una estrella no volverá exactamente al punto en el que comenzó.

Utilizando nuestra comprensión de la interacción gravitacional entre el par de agujeros supermasivos y las estrellas circundantes, los astrónomos pueden predecir lo que sucederá con las estrellas.

Los astrofísicos comparan predicciones con las observaciones, y luego determinan las posibles órbitas de las estrellas y determinan si el agujero negro supermasivo tiene un compañero que ejerce influencia gravitacional.

Usando una estrella, llamada S0-2, que orbita el agujero negro que se encuentra en el centro de la galaxia, descartan la idea de que hay un segundo agujero negro con una masa superior a 100.000 veces la masa del Sol.

Si hubiera tal compañero, entonces se habría detectado sus efectos en la órbita de SO-2. Pero eso no significa que un agujero negro compañero más pequeño aún no pueda esconderse allí.

La física de los agujeros negros supermasivos

Los agujeros negros supermasivos han recibido mucha atención últimamente.

En particular, la imagen reciente de tal gigante en el centro de la galaxia M87 abrió una nueva ventana para comprender la física detrás de los agujeros negros.

La proximidad del centro galáctico de la Vía Láctea, a solo 24.000 años luz de distancia, proporciona un laboratorio único para abordar problemas en la física fundamental de los agujeros negros supermasivos.

La detección de un par de agujeros negros supermasivos en el centro galáctico indicaría que la Vía Láctea se fusionó con otra galaxia, posiblemente pequeña, en algún momento del pasado.

Eso no es todo lo que el monitoreo de las estrellas circundantes nos puede decir.

Las mediciones de la estrella S0-2 permitieron a los científicos llevar a cabo una prueba única de la teoría general de la relatividad de Einstein.

En mayo de 2018, S0-2 pasó por el agujero negro supermasivo a una distancia de solo 130 veces la distancia de la Tierra al Sol.

Según la teoría de Einstein, la longitud de onda de la luz emitida por la estrella debería estirarse a medida que sube desde el pozo gravitacional profundo del agujero negro supermasivo.

La longitud de onda de estiramiento que predijo Einstein, que hace que la estrella parezca más roja, se detectó y demuestra que la teoría de la relatividad general describe con precisión la física en esta zona gravitacional extrema.

El segundo enfoque más cercano de S0-2 ocurrirá en unos 16 años, porque los astrofísicos como podrán probar más de las predicciones de Einstein sobre la relatividad general, incluido el cambio de orientación de la órbita alargada de las estrellas.

Pero si el agujero negro supermasivo tiene un compañero, esto podría alterar el resultado esperado.

Finalmente, si hay dos agujeros negros masivos orbitando entre sí en el centro galáctico, es posible, emitirán ondas gravitacionales.

Desde 2015, los observatorios LIGO-Virgo han detectado radiación de ondas gravitacionales al fusionar agujeros negros de masa estelar y estrellas de neutrones.

Estas innovadoras detecciones han abierto una nueva forma para que los científicos perciban el Universo.

Ahora se podrán detectar estas ondas, lo que ayudará a los astrofísicos a determinar si nuestro agujero negro del centro galáctico está solo o si tiene un compañero.

 

 

Vía: Science Alert

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