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Astrónomos Hayan una Galaxia con Tres Agujeros Negros

Astrónomos Hayan una Galaxia con Tres Agujeros Negros



Desde hace tiempo los astrónomos saben que en el centro de la mayoría de las grandes galaxias hay agujeros negros con un peso superior a un millón – a veces miles de millones – de Soles amenazando. Con los años, hemos investigado sobre el rol que estos gigantes agujeros negros podrían tener en la evolución de las galaxias, al mismo tiempo que los usamos para adentrarnos en el ambiente que rodea a tan extrañas bestias. Sin embargo, cada vez que pensamos que la comprensión sobre ellos se refleja en las observaciones (y se ajustan a las predicciones teóricas), descubrimos una nueva capa, demostrándonos que aún estamos muy lejos de comprender del todo sus características.

Las más recientes novedades vienen a nosotros en la forma de una distante galaxia situada a más de 4 mil millones de años luz de la Tierra. La semana pasada, los astrónomos anunciaron que la galaxia alberga no a un solitario agujero negro supermasivo, sino a tres. Este sistema triple de agujeros negros es sólo uno de los cuatro ejemplos jamás encontrados.


EL FUNCIONAMIENTO INTERNO DEL SISTEMA DE AGUJEROS NEGROS TRIPLE


Si esperas a que la región central de esta galaxia sea absolutamente caótica, solo acertarías a medias. Dos de los agujeros negros del sistema se orbitan uno al otro a una distancia de aproximadamente 450 años luz. El tercero puede encontrarse incluso más lejos, fuera de la pareja principal (completan la órbita alrededor de sí tan rápidamente, que exceden la velocidad del sonido 300 veces). La distancia parece ser extrema. Es decir, después de todo, 450 años luz es bastante extenso, incluso en términos cosmológicos; un año luz sólo equivale a 9. 5 billones de kilómetros. Pues bien, los agujeros negros que habitan esta galaxia están ahora en el top de los dos más cercanos tríos jamás encontrados (y el más apretado trio encontrado más lejano de nuestra galaxia).


Los rastros encontrados (Créditos: Roger Deane, NASA Goddard)

Con los otros sistemas usados como referencia, los astrónomos se han enfrentado a dificultades determinando cuántos agujeros negros se agrupan en un estrecho espacio (a veces, tienden a estar tan cerca, que son confundidos con un agujero negro). Esto fue un poco más simple desde que los investigadores encontraron que la pareja principal deja un patrón helicoidal en los grandes chorros de ondas de radio que emiten. Estos chorros helicoidales incluso podrían servir como modelo cósmico para encontrar sistemas binarios de agujeros negros cercanos sin los servicios del equipo de telescopio de alta resolución (comúnmente la Red VLBI Europea).

También hay buenas noticias para la tercera rueda. En el transcurso de los próximos millones de años, la gravedad atraerá a los tres agujeros negros, hasta que inevitablemente se fundan para formar un súper agujero negro supermasivo (si, acabo de hacer eso, aun no es siquiera equiparable a un agujero negro ultramasivo).


CÓMO PODRÍAN RESOLVER UN ANTIGUO MISTERIO COSMOLÓGICO


A principios de este año, un equipo de investigadores publicaron un artículo que reveló algo extremadamente espectacular (uno de los más importantes descubrimientos desde que el Bosón de Higgs fue al fin encontrando, seguro): la primera prueba sólida de las muy buscadas ondas gravitacionales; un fenómeno predicho primero por Einstein hace casi 100 años. La mala noticia es que muchos físicos del campo han puesto en duda los hallazgos del equipo, diciendo que los investigadores no tomaron las medidas necesarias para asegurar que el ruido – en este caso, el polvo galáctico – no enturbiaran los resultados.

Los datos por sí mismos proceden de la radiación de fondo de microondas (CMB), un mapa de algún tipo, surgiendo poco antes del medio millón de años después de la formación del Universo, que muestra los primeros momentos de después del Big Bang ( hace 13.7 mil millones de años). Al mirar los patrones de polarización en el resplandor del Big Bang, los investigadores notaron que lo que parecían débiles patrones retorcidos podrían apuntar a ondas gravitacionales primordiales: ondas que se originaron una billonésima de una billonésima de una billonésima de segundo después de que las proverbiales luces se extendieran por los alrededores.


Imagen de los patrones helicoidales (Créditos: BICEP2)

Mientras que la afirmación en sí misma fue excitante, sólo fue una pieza más de un rompecabezas mayor, uno que dio finalmente credibilidad al modelo inflacionario del Big Bang. Este dice que poco después de que el Universo existiera, se expandió exponencialmente en tamaño en un corto periodo de tiempo. Ha continuado extendiéndose desde entonces, pero a un ritmo mucho más lento.

Solo dos equipos por separado han publicado artículos sobre cómo el polvo galáctico puede tener un efecto de dispersión similar al del CMB. De acuerdo con uno de los autores – Uroš Seljak, astrofísico de la Universidad de California, Berkeley – “Basado en lo que sabemos por el momento… no tenemos pruebas a favor ni en contra de las ondas gravitacionales.”


COMO LOS TRIOS SIMILARES PUEDEN CAMBIAR LAS MAREAS



Creación artística de las ondas gravitacionales. (Créditos: NASA)

Las ondas gravitacionales, en pocas palabras, son ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo. Para que el espacio-tiempo consiga sacar todas las dobleces de las formas, algún tipo de perturbación cósmica debe tener lugar… una colosal fusión de no dos, sino tres agujeros negros supermasivos podrían hacer el truco. Las probabilidades de detectar estas ondulaciones mientras se propagan como ondas en un charco mejoran enormemente por el hecho de que tenemos un buen sitio al que mirar. Ya sabes, si tuviésemos 4 mil millones de años (y alguna oportunidad) para esperar y ver a la fusión agotarse.

Incluso aunque no lo hagamos, el sistema es bastante interesante desde una perspectiva de “modelo de prueba.” Incluso podríamos encontrar tríos parecidos mucho más cerca de casa en proceso de fusionarse. Como indicó Roger Deane, – el director de la investigación – estos sistemas parecen ser “mucho más comunes de lo que las observaciones anteriores han indicado.”

Por otro lado, “los chorros torcidos de radio asociados con pares cercanos podrían ser una manera muy eficiente de encontrar más de esos sistemas que están incluso más juntos,” afirmó Deane.


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