Leyenda: Una imagen de la galaxia COSMOS J100043.15 + 020637.2 tomada con la Cámara avanzada para encuestas en el telescopio espacial Hubble. Julia Comerford.
Los astrónomos han descubierto 33 pares de agujeros negros fusionados en danzas cósmicas, un hallazgo que fue predicho o 'coreografiado' por Isaac Newton. "Estos resultados son significativos porque ahora sabemos que estos agujeros negros de" valsar "son mucho más comunes de lo que se sabía anteriormente", dijo la Dra. Julia Comerford, de la Universidad de California, Berkeley, en la reunión de la Sociedad Astronómica Americana en Washington, DC. “Las fusiones de galaxias están causando el vals, pueden usar este hallazgo para determinar con qué frecuencia ocurren las fusiones. Los agujeros negros que bailan hacia nosotros se desplazan hacia la luz azul, y los que se alejan de nosotros se desplazan hacia el rojo. Entonces es como una bola de discoteca cósmica que nos muestra dónde están bailando los agujeros negros ".
Los bailes se producen en agujeros negros dobles, que son diferentes de los agujeros negros binarios en que la distancia entre los dos objetos es mucho mayor para los agujeros negros dobles.
"Estos agujeros negros tienen una separación de un kilo parsec", dijo Comerford. "No has oído hablar de muchos pequeños agujeros negros binarios, porque nadie ha encontrado definitivamente ninguno todavía. Pero esta es la mejor opción. Sabemos que estos duales se fusionarán y pueden usar modelos para averiguar con qué frecuencia se fusionan ”.
El equipo pudo observar los agujeros negros que tienen gas colapsando sobre ellos, y este gas libera energía y alimenta cada agujero negro como un núcleo galáctico activo (AGN), que ilumina el agujero negro como un árbol de Navidad.
Las observaciones astronómicas han demostrado que casi todas las galaxias tienen un agujero negro supermasivo central (con una masa de un millón a mil millones de veces la masa del Sol), y también que las galaxias comúnmente colisionan y se fusionan para formar nuevas galaxias más masivas. Como consecuencia de estas dos observaciones, una fusión entre dos galaxias debería traer dos agujeros negros supermasivos a la nueva galaxia más masiva formada a partir de la fusión. Los dos agujeros negros gradualmente caen en espiral hacia el centro de esta galaxia, participando en un tira y afloja gravitacional con las estrellas circundantes. El resultado es un baile de agujero negro. Se espera que tal baile ocurra en nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, en aproximadamente 3 mil millones de años, cuando colisiona con la galaxia de Andrómeda.
El equipo de astrónomos utilizó dos nuevas técnicas para descubrir los agujeros negros de vals. Primero, identificaron los agujeros negros de vals y sus velocidades por la bola de discoteca del cambio rojo o azul.
La segunda técnica para identificar los agujeros negros de vals a través del descubrimiento casual de una galaxia de aspecto curioso. Mientras inspeccionaba visualmente imágenes de galaxias tomadas con la Cámara Avanzada para Encuestas en el Telescopio Espacial Hubble, el equipo notó una galaxia con una cola de marea de estrellas, gas y polvo, una señal inequívoca de que la galaxia se había fusionado recientemente con otra galaxia, y La galaxia también presentaba dos núcleos brillantes cerca de su centro. El equipo reconoció que los dos núcleos brillantes podrían ser los AGN de dos agujeros negros de vals, una hipótesis aparentemente respaldada por la reciente actividad de fusión de galaxias evidenciada por la cola de marea. Para probar esta hipótesis, la noche siguiente, el equipo obtuvo un espectro de la galaxia con el espectrógrafo DEIMOS en el Telescopio Keck II de 10 metros (400 pulgadas) en Mauna Kea, Hawai.
El espectro mostró que los dos núcleos centrales de la galaxia eran en realidad ambos AGN, lo que respalda la hipótesis del equipo de que la galaxia tiene dos agujeros negros supermasivos. Los agujeros negros pueden estar valsando dentro de la galaxia anfitriona, o la galaxia puede tener un agujero negro de retroceso expulsado de la galaxia por emisión de ondas de gravedad; son necesarias observaciones adicionales para distinguir entre estas explicaciones.
Comerford dijo que estas nuevas técnicas se pueden utilizar para encontrar muchos más pares de valses en el futuro.
Fuente: AAS, sitio web de la Dra. Julia Comerford
