Ven un destello de luz de en unos agujeros negros que chocan.




Representación artística de dos agujeros negros que se fusionan dentro del disco de un agujero negro supermasivo, que luego libera un estallido de luz.
(Imagen: © Caltech / R. Hurt (IPAC))


Se supone que los agujeros negros no hacen destellos de luz. Está justo ahí en el nombre: agujeros negros .

Incluso cuando chocan entre sí, se supone que los objetos masivos son invisibles para los instrumentos tradicionales de los astrónomos. Pero cuando los científicos detectaron una colisión de un agujero negro el año pasado, también vieron un extraño destello del accidente.

El 21 de mayo de 2019, los detectores de ondas gravitacionales de la Tierra captaron la señal de un par de objetos masivos que colisionaron, enviando ondas en cascada a través del espacio-tiempo. Más tarde, un observatorio llamado Zwicky Transient Facility (ZTF) atrapó una explosión de luz. Cuando los científicos observaron las dos señales, se dieron cuenta de que ambas provenían del mismo parche de cielo, y los investigadores comenzaron a preguntarse si habían detectado la rara colisión visible de un agujero negro .

"Esta detección es extremadamente emocionante", dijo Daniel Stern, coautor de un nuevo estudio sobre el descubrimiento y astrofísico en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California, en un comunicado de la NASA . "Hay mucho que podemos aprender sobre estos dos agujeros negros fusionados y el entorno en el que se encontraban en función de esta señal que crearon sin darse cuenta".

Esto es lo que los científicos piensan que sucedió en este extraño caso. Los dos agujeros negros que se fusionaron se encerraron en el disco que rodea un quásar , un agujero negro supermasivo que dispara explosiones de energía.

"Este agujero negro supermasivo estuvo burbujeando durante años antes de esta llamarada más abrupta", dijo Matthew Graham, astrónomo de Caltech y científico del proyecto para ZTF, en un comunicado de la universidad .

Eso en sí mismo no es tan extraño, según su colega. "Los agujeros negros supermasivos como este tienen erupciones todo el tiempo", dijo en el comunicado la coautora Mansi Kasliwal, astrónoma de Caltech. "No son objetos silenciosos, pero el momento, el tamaño y la ubicación de esta llamarada fueron espectaculares".
Los científicos sospechan, basándose en el emparejamiento de ondas gravitacionales y luz, que la llamarada surgió de dos pequeños agujeros negros que se fusionaron dentro del disco de acreción del agujero negro supermasivo. La gravedad increíblemente fuerte del agujero negro supermasivo afecta a las cosas más pequeñas en el disco, incluso a otros agujeros negros.

"Estos objetos pululan como abejas enojadas alrededor de la monstruosa abeja reina en el centro", dijo el coautor KE Saavik Ford del Centro de Graduados de la Universidad de la Ciudad de Nueva York, el Borough of Manhattan Community College y el Museo Americano de Historia Natural. declaración. "Pueden encontrar parejas gravitacionales brevemente y emparejarse, pero generalmente pierden a sus parejas rápidamente en el baile loco. Pero en el disco de un agujero negro supermasivo, el gas que fluye convierte el mosh pit del enjambre en un minueto clásico, organizando los agujeros negros para que puedan puede emparejarse ".

El destello de luz no proviene de la fusión misma , piensan los científicos. En cambio, la fuerza de la fusión envía el agujero negro ahora un poco más grande volando, a través del gas que lo rodea en el disco de acreción del agujero negro supermasivo. El gas, a su vez, produce la llamarada después de un retraso de días o semanas, según la teoría. En el caso de este evento, los científicos detectaron la erupción aproximadamente 34 días después de la señal de onda gravitacional.
Los investigadores dijeron que eso no garantiza que esta explicación se ajuste a lo que sucedió.
"La erupción ocurrió en la escala de tiempo correcta, y en la ubicación correcta, para coincidir con el evento de onda gravitacional", dijo Graham. "Concluimos que la erupción probablemente sea el resultado de una fusión de agujeros negros, pero no podemos descartar por completo otras posibilidades".

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