A la caza de agujeros negros interestelares en el centro de la galaxia mediante ondas gravitacionales

Últimas noticias, Yakarta – Los astrónomos planean usar ondas en el espacio-tiempo para cazar el escurridizo agujero negro interestelar en el centro de la Vía Láctea.

Los agujeros negros más difíciles de encontrar en el universo no son grandes ni pequeños, sino de tamaño mediano, y un equipo de astrónomos ha propuesto un nuevo método que utiliza ondas en el espacio-tiempo para cazar estos agujeros negros.

Hay dos tipos generales de agujeros negros conocidos. Los primeros son los agujeros negros de masa estelar, que van desde unas pocas hasta varias decenas de veces la masa del Sol. Segundo, agujeros negros supermasivos que varían en tamaño desde un millón hasta 50 mil millones de masas solares.

Desde Delancey ciencia directa, Los astrónomos sugieren que muchos agujeros negros, llamados agujeros negros de masa intermedia (IMBH, por sus siglas en inglés) con masas varios miles de veces la del Sol, pueden quedar atrapados entre estos dos extremos. Sin embargo, hay un problema: a pesar de décadas de búsqueda, no hemos podido encontrar uno. Entonces, un equipo de astrónomos que escribe en el servidor de preimpresión arXiv.org ha propuesto un nuevo método para buscar el IMBH utilizando las ondas sutiles en el espacio-tiempo causadas por el movimiento del agujero negro a través del centro de la Vía Láctea.

Los astrónomos están interesados ​​en encontrar el IMBH porque podría ayudarlos a comprender la historia de la formación de agujeros negros. Hasta ahora hemos entendido que los agujeros negros gigantes no son los únicos que nacen. En cambio, se forman a partir de pequeños agujeros negros de masa estelar. Luego, durante cientos de millones de años, engulleron todos los objetos materiales a los que se acercaron, encontrándose y fusionándose entre sí, expandiéndose rápidamente hasta su impresionante tamaño actual. El rápido crecimiento significa que el tamaño del agujero negro es solo una fase temporal en el camino hacia la hipervelocidad del agujero negro, por lo que debería quedar un pequeño IMBH.

Sin embargo, otros modelos de formación de agujeros negros sugieren que los IMBH en realidad pueden ser comunes y difíciles de detectar. Por ejemplo, las condiciones de hacinamiento en el centro de una galaxia pueden ser ideales para la formación de cientos de agujeros negros masivos pero supermasivos. Sin embargo, este IMBH puede quedar oscurecido porque el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia dominará nuestras observaciones.

Para llegar a esas conclusiones, los autores del nuevo estudio esperan utilizar la Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA), un detector de ondas gravitacionales planificado que la Agencia Espacial Europea espera lanzar en 2037. El laboratorio detectará ondas gravitacionales, que son ondas sutiles. En el espacio-tiempo, que fue predicho por primera vez por Einstein, atravesaron el sistema solar. Observatorio

Consiste en tres satélites que orbitan continuamente alrededor del Sol y monitorean continuamente la distancia entre ellos. A medida que pasan las ondas gravitacionales, estos satélites detectan una firma similar a una boya en el océano que identifica el paso del maremoto.

Para buscar el IMBH, los astrónomos deben esperar buena suerte. Si el IMBH en el centro de una galaxia captura un remanente sólido (como un pequeño agujero negro, una estrella de neutrones o una enana blanca), este proceso emitirá ondas gravitacionales detectables por LISA. A medida que el IMBH orbita el agujero negro supermasivo central, estas ondas gravitacionales experimentan un cambio Doppler (similar al cambio en la frecuencia de una ambulancia que pasa) debido al movimiento del IMBH.

Si suficientes IMBH acechan en el núcleo de nuestra galaxia, esta acción destructiva silenciosa podría dejar una firma sutil en las ondas gravitacionales. El método propuesto no es perfecto: LISA solo puede detectar IMBH entre 1.000 y 100.000 masas solares. Sin embargo, incluso si la posibilidad es pequeña, todavía hay una posibilidad de éxito.