Astrónomos detectan dos agujeros negros colisionando en una fusión épica

Aranzulla de Los Pobres

Los astrónomos han detectado un par de agujeros negros que se dirigen a una colisión épica. Uno es un agujero negro supermasivo, el enorme tipo de agujero negro que se encuentra en el centro de la mayoría de las galaxias, y el otro es un compañero más pequeño que está orbitando alrededor de su compañero y acercándose en espiral. Eventualmente, los dos se fusionarán y estudiarán ahora podrían dar pistas sobre cómo se forman los agujeros negros supermasivos.

Los investigadores no están seguros exactamente de cómo se crean los agujeros negros supermasivos, que tienen millones o incluso miles de millones de veces la masa del sol. Piensan que podrían formarse a partir de la fusión de dos agujeros negros supermasivos más pequeños, pero es muy raro detectar un par así, por lo que este nuevo descubrimiento podría arrojar luz sobre este proceso.

Ilustración que demuestra cómo la luz de un agujero negro más pequeño (izquierda) se curva alrededor de un agujero negro más grande y forma una imagen casi especular en el otro lado.
En esta ilustración, la luz de un agujero negro más pequeño (izquierda) se curva alrededor de un agujero negro más grande y forma una imagen casi especular en el otro lado. La gravedad de un agujero negro puede deformar la estructura del espacio mismo, de modo que la luz que pasa cerca del agujero negro siga una trayectoria curva a su alrededor. Caltech-IPAC

La pareja fue detectada por un equipo de astrónomos dirigido por Sandra O'Neill de Caltech. El equipo observó a la pareja en una galaxia llamada PKS 2131-021 usando radiotelescopios en la Tierra que pueden ver chorros que son expulsados ​​de los horizontes de eventos de los agujeros negros cuando el gas caliente los golpea. Estos chorros son tan poderosos que pueden detectarse desde la Tierra, especialmente si los chorros apuntan hacia nosotros, formando lo que se llama un blazar.

El equipo analizó las observaciones del blazar que se remontan a más de 45 años para identificar a la pareja. Encontraron variaciones en el brillo del blazar que encajaban en un patrón muy distinto. “Cuando nos dimos cuenta de que los picos y valles de la curva de luz detectados recientemente coincidían con los picos y valles observados entre 1975 y 1983, supimos que algo muy especial estaba pasando”, dijo O'Neill en un comunicado .

Al comparar las observaciones de cinco observatorios diferentes que se remontan a 1975, los investigadores pudieron confirmar que las variaciones se debían a un segundo agujero negro que tiraba de la órbita del agujero negro supermasivo, ya que los dos se orbitan entre sí aproximadamente cada dos años.

“Este trabajo es un testimonio de la importancia de la perseverancia”, dijo el coautor Joseph Lazio del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en un comunicado . “Se necesitaron 45 años de observaciones de radio para producir este resultado. Pequeños equipos, en diferentes observatorios en todo el país, tomaron datos semana tras semana, mes tras mes, para hacer esto posible”.

La investigación se publica en The Astrophysical Journal Letters .