Agujeros negros CHOCAN y crean la fusión “más masiva” jamás descubierta

Astrónomos han detectado la explosión y la fusión más grande de dos agujeros negros, que ahora miden 142 veces la masa de nuestro sol.

Es posible que los astrónomos hayan detectado la colisión más masiva de dos agujeros negros jamás descubierta, una fusión caótica que ocurrió hace unos 7 mil millones de años, cuyas señales apenas nos han llegado. El evento cataclísmico ofreció a los investigadores un asiento de primera fila para el nacimiento de uno de los objetos más esquivos del Universo.

¿Cómo se formó el gran agujero negro?

- El espectáculo distante incluyó a dos actores principales: un agujero negro de aproximadamente 66 veces la masa de nuestro Sol y otro agujero negro de aproximadamente 85 veces la masa de nuestro Sol.

No se había encontrado ningun agujero negro inermedio

Los dos se acercaron, girando rápidamente uno alrededor del otro varias veces por segundo antes de finalmente chocar juntos en una violenta explosión de energía que envió ondas de choque por todo el Universo. ¿El resultado de su fusión? Un solo agujero negro aproximadamente 142 veces la masa de nuestro Sol.

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Tal hallazgo podría ser importante para los astrónomos. Hasta ahora, los científicos han podido detectar y observar indirectamente agujeros negros en dos rangos de tamaño diferentes. La variedad más pequeña tiene entre cinco y 100 veces la masa de nuestro Sol.

En el otro extremo del espectro, están los agujeros negros supermasivos, del tipo de los centros de galaxias que son millones y miles de millones de veces la masa de nuestro Sol. Durante siglos, los científicos han estado tratando de localizar los agujeros negros intermedios, los llamados "agujeros negros de masa intermedia" que van desde 100 a 1000 veces la masa del Sol.

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Los astrónomos estaban seguros de que este tipo debía estar ahí fuera, pero no habían podido encontrar ninguna evidencia directa de su existencia. Se han detectado algunos posibles agujeros negros intermedios, pero todavía se consideran candidatos.



“Son realmente el eslabón perdido entre (los agujeros negros con) decenas de masas solares y millones”, le dice a The Verge, Salvatore Vitale, el profesor asistente en el LIGO Lab del MIT que estudia las ondas gravitacionales. "Siempre fue un poco desconcertante que la gente no pudiera encontrar nada en el medio".

Con este descubrimiento, detallado hoy en las revistas Physical Review Letters y The Astrophysical Journal Letters, podemos tener nuestra primera detección del nacimiento de un agujero negro de masa intermedia.

El descubrimiento podría ayudar a explicar por qué el Universo se ve como lo hace, con dispersiones relativamente abundantes de agujeros negros más pequeños y algunos agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias.

Astrónomos

Una teoría de cómo los agujeros negros supermasivos se vuelven tan grandes es que los agujeros negros más pequeños se fusionan una y otra vez, consolidándose hasta que se vuelven enormes. Pero si ese fuera el caso, tendría que haber agujeros negros intermedios en algún lugar del Universo. "Es por eso que los astrónomos los han estado buscando extensamente, porque ayudarían a resolver este rompecabezas", dice Vitale.

Para detectar esta danza de agujeros negros, los científicos midieron las diminutas ondas de choque que produjo la fusión. Cuando los objetos increíblemente masivos como los agujeros negros se fusionan, deforman el espacio y el tiempo, creando ondas en la estructura del Universo que se disparan hacia afuera a la velocidad de la luz del evento. Conocidas como ondas gravitacionales, estas ondas son gigantescas cuando se producen, pero cuando llegan a nuestro planeta son increíblemente débiles e increíblemente difíciles de detectar.

Los científicos se han vuelto bastante expertos en detectar estas diminutas ondas gravitacionales gracias a los observatorios en los Estados Unidos e Italia. Conocidos como LIGO y Virgo, los observatorios están diseñados específicamente para detectar estas ondas infinitesimales de fusiones cataclísmicas, midiendo cómo las ondas afectan los espejos suspendidos aquí en la Tierra.

Desde que LIGO hizo la primera detección de ondas gravitacionales en 2015, los observatorios han acumulado un currículum impresionante, detectando aproximadamente 67 fusiones de agujeros negros, estrellas de neutrones y agujeros negros que se fusionan con estrellas de neutrones.

A 5.3 mil millones de parsecs de distancia, la detección anunciada hoy es también la fusión más lejana que LIGO y Virgo hayan encontrado, y las ondas tardaron 7 mil millones de años en llegar hasta nosotros. Este evento, llamado GW190521, se detectó el 21 de mayo de 2019 y era tan débil que podría haberse perdido fácilmente. LIGO y Virgo solo captaron cuatro pequeñas ondas de la fusión en sus detectores, perturbaciones que duraron solo una décima de segundo.

Los científicos que trabajaron con los datos utilizaron cuatro algoritmos diferentes para encontrar los movimientos, lo que finalmente les permitió identificar las masas de la fusión y cuánta energía se liberó. "Durante el proceso de la colisión, el equivalente a siete veces la masa de nuestro Sol se destruyó y se convirtió en energía que abandona el sistema, por lo que es bastante impresionante en términos de energía si lo piensas", dice Vitale. "El equivalente a siete soles fue destruido en una fracc