«Suena como un ruido sordo»: los astrónomos escuchan el mayor evento cósmico desde el Big Bang | Astronomía

Los científicos han anunciado la detección de una señal de una colisión de larga duración entre dos agujeros negros que creó uno nuevo de un tamaño nunca antes visto.

«Esta es la mayor explosión desde el Big Bang observado por la humanidad», dijo el físico de Caltech Alan Weinstein, quien formó parte del equipo de descubrimiento.

Los agujeros negros son regiones compactas del espacio tan densamente pobladas que ni siquiera la luz puede escapar de ellos. Hasta ahora, los astrónomos solo los han observado en dos tamaños generales: los «pequeños» agujeros negros estelares que se forman cuando una estrella colapsa y son del tamaño de pueblos pequeños, y los agujeros negros supermasivos. que son millones, si no miles de millones de veces más. masivo como nuestro sol y alrededor del cual giran galaxias enteras.

Según los cálculos de los astrónomos, no todo lo que hay en el medio no tiene sentido, ya que las estrellas que se hicieron demasiado grandes antes del colapso se consumirían a sí mismas, sin dejar agujeros negros.

Los colapsos de estrellas no podrían crear agujeros negros estelares mucho más grandes que 70 veces la masa de nuestro sol, pensaron los científicos, según el físico Nelson Christensen, director de investigación del Centro Nacional Francés de Investigación Científica.

Luego, en mayo de 2019, dos detectores captaron una señal que resultó ser la energía de dos agujeros negros estelares, cada uno grande para un agujero negro estelar, chocando entre sí. Uno tenía 66 veces la masa de nuestro sol y el otro 85 veces su masa. El resultado fue el primer agujero negro intermedio conocido, a 142 veces la masa del sol.

La colisión perdió una enorme cantidad de energía en forma de onda gravitacional, una onda en el espacio que viaja a la velocidad de la luz. Fue esta ola la que los físicos de Estados Unidos y Europa, utilizando detectores llamados LIGO y Virgo, capturaron el año pasado. Después de descifrar la señal y verificar su trabajo, los científicos publicaron los resultados el miércoles en Physical Review Letters y Astrophysical Journal Letters.

Debido a que los detectores permiten a los científicos captar ondas gravitacionales como señales de audio, los científicos realmente escucharon la colisión. A pesar de toda la violencia y el drama, la señal solo duró una décima de segundo. «Simplemente suena como un ruido sordo», dijo Weinstein. «Realmente no suena como mucho en un altavoz».

Este accidente ocurrió hace unos 7 mil millones de años cuando el universo tenía la mitad de su edad actual, pero solo se detecta ahora porque sucedió muy lejos.

Se han observado colisiones de agujeros negros antes, pero los agujeros negros involucrados fueron inicialmente más pequeños e incluso después de fusionarse, no excedieron el tamaño de los agujeros negros estelares típicos.

Los científicos aún no saben cómo se formaron los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias, dijo Christensen, pero este nuevo hallazgo podría ofrecer una pista.

Podría ser que los bloques más pequeños se combinen para hacer otros más grandes y esos se combinen para hacer otros más grandes, dijo el astrónomo de Harvard Avi Loeb, quien no formó parte del estudio pero dijo que los resultados trazan un nuevo territorio astronómico.

De hecho, el mayor de los dos agujeros negros involucrados en este accidente podría haber sido el resultado de una fusión anterior, dijeron Weinstein y Christensen.

“Es concebible que este par de agujeros negros se haya formado de manera completamente diferente, quizás en un sistema denso con muchas estrellas muertas silbantes, lo que permite que un agujero negro capture a otro en un sobrevuelo. Dijo la astrónoma de Barnard College, Janna Levin, quien no formó parte de la investigación pero es autora del libro Black Hole Survival Guide.

Por otro lado, los científicos no pueden explicar cómo se fusionaron agujeros negros, volando alrededor del universo, se encontraría con tantos otros para fusionarse nuevamente y crecer cada vez más. Más bien, podría ser que los agujeros negros supermasivos se formaran inmediatamente después del Big Bang.

«En astrofísica, siempre nos enfrentamos a sorpresas», dijo Weinstein.

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