{"id":1535,"date":"2024-07-19T19:50:23","date_gmt":"2024-07-19T16:50:23","guid":{"rendered":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/?p=1535"},"modified":"2025-11-20T13:06:28","modified_gmt":"2025-11-20T10:06:28","slug":"sistemas-de-agujeros-negros-las-ondas-gravitacionales-del-espacio-tiempo-han-aprendido-a-captarse-en-la-tierra","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/2024\/07\/19\/sistemas-de-agujeros-negros-las-ondas-gravitacionales-del-espacio-tiempo-han-aprendido-a-captarse-en-la-tierra\/","title":{"rendered":"Sistemas de agujeros negros: las ondas gravitacionales del espacio-tiempo han aprendido a captarse en la Tierra"},"content":{"rendered":"

Los astr\u00f3nomos han descubierto agujeros negros supermasivos con masas millones o miles de millones de veces la masa del Sol en la mayor\u00eda de las galaxias masivas del Universo local, incluida nuestra V\u00eda L\u00e1ctea. Las nuevas observaciones de Webb proporcionaron evidencia de la fusi\u00f3n en curso de dos galaxias y sus enormes agujeros negros cuando el universo ten\u00eda s\u00f3lo 740 millones de a\u00f1os. El sistema se conoce como ZS7. Se espera que la mayor\u00eda de los agujeros negros binarios se encuentren en las llamadas \u00f3rbitas \u00abcuasi circulares\u00bb. Se cree que los agujeros negros gigantes se crearon cuando dos agujeros negros m\u00e1s peque\u00f1os chocaron y se fusionaron un d\u00eda. Y ahora los cient\u00edficos se preguntan si podemos aprender sobre el \u00e1rbol geneal\u00f3gico del agujero negro trabajando hacia atr\u00e1s a trav\u00e9s de generaciones.<\/span><\/p>\n

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Webb descubri\u00f3 la fusi\u00f3n de agujeros negros m\u00e1s distante hasta la fecha.<\/strong><\/span>\u00a0Un equipo internacional de astr\u00f3nomos utiliz\u00f3 el telescopio espacial James Webb de NASA\/ESA\/CSA para encontrar evidencia de una fusi\u00f3n en curso de dos galaxias y sus enormes agujeros negros cuando el universo ten\u00eda s\u00f3lo 740 millones de a\u00f1os. Se trata de la detecci\u00f3n m\u00e1s lejana de una fusi\u00f3n de agujeros negros jam\u00e1s realizada y la primera vez que el fen\u00f3meno se detecta tan temprano en el Universo, informa la Real Sociedad Astron\u00f3mica en sus avisos mensuales.<\/span><\/p>\n

Los astr\u00f3nomos han descubierto agujeros negros supermasivos con masas millones o miles de millones de veces la masa del Sol en la mayor\u00eda de las galaxias masivas del Universo local, incluida nuestra V\u00eda L\u00e1ctea. Es probable que estos agujeros negros hayan tenido una gran influencia en la evoluci\u00f3n de las galaxias en las que residen. Sin embargo, los cient\u00edficos a\u00fan no comprenden completamente c\u00f3mo estos objetos crecieron y se volvieron tan masivos. El descubrimiento de agujeros negros gigantes que ya exist\u00edan en los primeros mil millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang indica que dicho crecimiento debe haber ocurrido muy r\u00e1pidamente y muy temprano. Ahora el Telescopio Espacial James Webb est\u00e1 arrojando nueva luz sobre el crecimiento de los agujeros negros en el Universo temprano.<\/span><\/p>\n

Las nuevas observaciones de Webb proporcionaron evidencia de la fusi\u00f3n en curso de dos galaxias y sus enormes agujeros negros cuando el universo ten\u00eda s\u00f3lo 740 millones de a\u00f1os. El sistema se conoce como ZS7.<\/span><\/p>\n

Los agujeros negros masivos que acumulan materia activamente tienen caracter\u00edsticas espectrogr\u00e1ficas distintivas que permiten a los astr\u00f3nomos identificarlos. Para galaxias muy distantes, como las de este estudio, estas firmas no son accesibles desde la Tierra y solo se pueden ver usando Webb.<\/span><\/p>\n

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\nUbicaci\u00f3n de ZS7 en la imagen PRIMER. C\u00e1mara NIR<\/span><\/em><\/p>\n

\u00abEncontramos evidencia de gas muy denso con movimientos r\u00e1pidos en las inmediaciones del agujero negro, as\u00ed como gas caliente y altamente ionizado iluminado por la radiaci\u00f3n energ\u00e9tica que los agujeros negros suelen producir durante los episodios de acreci\u00f3n\u00bb, explic\u00f3 la autora principal Hannah Uebler del Universidad de Cambridge en Gran Breta\u00f1a. \u00abCon la claridad sin precedentes de sus capacidades de obtenci\u00f3n de im\u00e1genes, Webb tambi\u00e9n permiti\u00f3 a nuestro equipo separar espacialmente los dos agujeros negros\u00bb.<\/span><\/p>\n

El equipo descubri\u00f3 que uno de los dos agujeros negros ten\u00eda una masa 50 millones de veces la masa del Sol. \u00abLa masa del otro agujero negro probablemente sea similar, aunque es mucho m\u00e1s dif\u00edcil de medir porque este segundo agujero negro est\u00e1 cubierto de gas denso\u00bb, explic\u00f3 el miembro del equipo Roberto Maiolino de la Universidad de Cambridge y el University College London en el Reino Unido. .<\/span><\/p>\n

\u00abNuestros resultados muestran que las fusiones son una ruta importante por la que los agujeros negros pueden crecer r\u00e1pidamente, incluso en el amanecer c\u00f3smico\u00bb, explic\u00f3 Hanna. \u00abJunto con otros descubrimientos de Webb sobre agujeros negros masivos y activos en el Universo distante, nuestros resultados tambi\u00e9n muestran que los agujeros negros masivos han dado forma a la evoluci\u00f3n de las galaxias desde el principio\u00bb.<\/span><\/p>\n

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\nMedio ambiente ZS7. C\u00e1mara NIR<\/span><\/em><\/p>\n

El equipo se\u00f1ala que despu\u00e9s de que dos agujeros negros se fusionen, tambi\u00e9n comenzar\u00e1n a generar ondas gravitacionales. Eventos similares podr\u00edan ser detectados por la pr\u00f3xima generaci\u00f3n de observatorios de ondas gravitacionales, como la pr\u00f3xima misi\u00f3n de Antena Espacial con Interfer\u00f3metro L\u00e1ser (LISA), que fue aprobada recientemente por la Agencia Espacial Europea y ser\u00e1 el primer observatorio espacial dedicado al estudio de ondas gravitacionales.<\/span><\/p>\n

\u00abLos resultados de Webb nos dicen que los sistemas m\u00e1s ligeros detectados por LISA deber\u00edan ser mucho m\u00e1s comunes de lo que se pensaba anteriormente\u00bb, dijo la cient\u00edfica l\u00edder del proyecto LISA Nora Lutzgendorff de la Agencia Espacial Europea en los Pa\u00edses Bajos. \u201cEsto probablemente nos obligar\u00e1 a ajustar nuestros modelos para el rendimiento de LISA en este rango de masas. Esto es s\u00f3lo la punta del iceberg.\u00bb<\/span><\/p>\n

Este descubrimiento se realiz\u00f3 durante las observaciones realizadas como parte del programa Galaxy Assembly con NIRSpec Integral Field Spectroscope. El equipo recibi\u00f3 recientemente un nuevo Gran Programa en el 3er Ciclo de Observaci\u00f3n Webb para estudiar en detalle la relaci\u00f3n entre los agujeros negros masivos y sus galaxias anfitrionas durante los primeros mil millones de a\u00f1os. Un componente importante de este programa ser\u00e1 la b\u00fasqueda y caracterizaci\u00f3n sistem\u00e1tica de fusiones de agujeros negros. Estos esfuerzos determinar\u00e1n la velocidad a la que se producen las fusiones de agujeros negros en las primeras \u00e9pocas c\u00f3smicas y evaluar\u00e1n el papel de las fusiones en el crecimiento inicial de los agujeros negros y la velocidad a la que se han producido ondas gravitacionales desde el principio de los tiempos.<\/span><\/p>\n

Algunos agujeros negros binarios pueden orbitarse entre s\u00ed en \u00f3rbitas en forma de huevo<\/strong><\/span>.<\/span> La excentricidad de las \u00f3rbitas de estos agujeros negros, detectada mediante ondas gravitacionales, puede contar la historia de su creaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

Utilizando mediciones de ondas gravitacionales del Observatorio de Ondas Gravitacionales con Interfer\u00f3metro L\u00e1ser (LIGO), ubicado en Estados Unidos, y los detectores Virgo y KAGRA, ubicados en Italia y Jap\u00f3n, respectivamente, los cient\u00edficos descubrieron que las \u00f3rbitas de algunos agujeros negros binarios pueden ser ovoides. en forma y exhiben curiosas vacilaciones. El descubrimiento de estas \u00f3rbitas ovaladas en sistemas binarios de agujeros negros podr\u00eda ayudar a los investigadores a determinar c\u00f3mo se form\u00f3 cada uno de estos sistemas.<\/span><\/p>\n

\u00abDescubrimos que se espera que la mayor\u00eda de los agujeros negros binarios se encuentren en las \u00f3rbitas llamadas ‘cuasi circulares’. \u00ab‘Cuasi’ simplemente significa que la separaci\u00f3n de los agujeros negros disminuye con el tiempo debido a la emisi\u00f3n de ondas gravitacionales\u00bb, dijo el autor principal del estudio, Nihar Gupte, del Instituto Max Planck de F\u00edsica Gravitacional en Alemania y la Universidad de Maryland.<\/span><\/p>\n

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\nDiagrama que muestra c\u00f3mo ocurre un evento de shell com\u00fan. M1 es una estrella que se convierte en enana roja y se infla para rodear el agujero negro (M2) con gas (rojo). Dur\u00e1n D’Souza<\/span><\/em><\/p>\n

\u00abNuestro estudio sugiere que algunos de los agujeros negros binarios observados pueden estar en \u00f3rbitas ‘exc\u00e9ntricas'\u00bb, a\u00f1adi\u00f3 Gupte. \u00abEsto significa que las \u00f3rbitas de los agujeros negros son ovaladas o ‘en forma de huevo’.\u00bb<\/span><\/p>\n

El equipo tambi\u00e9n descubri\u00f3 que la punta de esta \u00f3rbita ovalada en forma de huevo puede girar a medida que los agujeros negros orbitan entre s\u00ed, dijo el investigador.<\/span><\/p>\n

\u00abTambi\u00e9n descubrimos que si analizamos estos eventos utilizando un modelo no exc\u00e9ntrico, las masas de los agujeros negros se sobreestimar\u00e1n\u00bb, a\u00f1adi\u00f3 Gupte.<\/span><\/p>\n

Gupte y sus colegas estudiaron 57 pares de agujeros negros binarios detectados mediante ondas gravitacionales mediante la colaboraci\u00f3n LIGO-Virgo-KAGRA. Las ondas gravitacionales son ondas en el espacio-tiempo predichas por primera vez por Albert Einstein en su famosa teor\u00eda de la relatividad general de 1915.<\/span><\/p>\n

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\nDiagrama que muestra dos posibles mecanismos para la formaci\u00f3n de un agujero negro binario, entre los que se puede elegir examinando la excentricidad de estas configuraciones. Nihar Gupte<\/span><\/em><\/p>\n

La relatividad general sugiere que los objetos con masa crean curvaturas en la estructura misma del espacio y el tiempo, combinados en una entidad de cuatro dimensiones llamada \u00abespacio-tiempo\u00bb. La gravedad surge de esta curvatura, que se vuelve m\u00e1s extrema a medida que aumenta la masa de los objetos. Por eso las estrellas tienen una mayor influencia gravitacional que los planetas y las galaxias tienen una mayor influencia gravitacional que las estrellas.<\/span><\/p>\n

Einstein tambi\u00e9n predijo en esta revolucionaria teor\u00eda de la gravedad que cuando los objetos se aceleran, env\u00edan peque\u00f1as ondas que se irradian a trav\u00e9s del espacio-tiempo: ondas gravitacionales. Sin embargo, estas ondas son menores hasta que se alcanza la regi\u00f3n de los objetos superdensos como las estrellas de neutrones y los agujeros negros.<\/span><\/p>\n

A medida que las estrellas de neutrones binarias o los agujeros negros orbitan entre s\u00ed, emiten constantemente ondas gravitacionales que transportan energ\u00eda fuera del sistema en forma de momento angular. La p\u00e9rdida de momento angular hace que las \u00f3rbitas de estos cuerpos se contraigan, acerc\u00e1ndolos hasta que su influencia gravitacional toma el control. Al final chocan y se fusionan.<\/span><\/p>\n

Einstein cre\u00eda que incluso estas ondas gravitacionales ser\u00edan demasiado d\u00e9biles para ser detectadas en la Tierra. Afortunadamente, en septiembre de 2015, LIGO demostr\u00f3 que el gran cient\u00edfico estaba equivocado al detectar GW150914, una se\u00f1al de onda gravitacional procedente de la fusi\u00f3n de dos agujeros negros a m\u00e1s de mil millones de a\u00f1os luz de distancia.<\/span><\/p>\n

A medida que el n\u00famero de detecciones de ondas gravitacionales contin\u00faa creciendo, cient\u00edficos como Gupta est\u00e1n aprendiendo a utilizarlas para descubrir detalles sobre los objetos que las crean, seg\u00fan muestra este nuevo estudio.<\/span><\/p>\n

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\nUna ilustraci\u00f3n de agujeros negros gemelos que suenan en el espacio-tiempo como una campana con ondas gravitacionales. ESA\u2013C.Carreau<\/span><\/em><\/p>\n

Gupta explic\u00f3 que utilizar ondas gravitacionales para comprender las \u00f3rbitas de los agujeros negros binarios es similar a c\u00f3mo los paleont\u00f3logos estudian los huesos para reconstruir c\u00f3mo podr\u00edan haber vivido los dinosaurios. De esta manera, los f\u00edsicos pueden estudiar las propiedades de la fusi\u00f3n de agujeros negros binarios para comprender, en primer lugar, c\u00f3mo se unen los agujeros negros binarios.<\/span><\/p>\n

Esto puede suceder de dos maneras diferentes. Las interacciones din\u00e1micas ocurren cuando un agujero negro binario choca e interact\u00faa con otro agujero negro o incluso con otro sistema binario de agujeros negros.<\/span><\/p>\n

Por otro lado, las estrellas binarias pueden aislarse y formarse de manera m\u00e1s sencilla: a partir de dos estrellas que ya orbitan entre s\u00ed y que se convierten en agujeros negros, o de un agujero negro que se acerca demasiado a otro y forma una estrella binaria antes de chocar y fusionarse.<\/span><\/p>\n

\u00abLa idea clave es que si observamos una estrella binaria con excentricidad, entonces probablemente sea el resultado de una interacci\u00f3n din\u00e1mica\u00bb, dijo Gupta. \u201cEstas interacciones ca\u00f3ticas pueden romper la estrella binaria y expulsar los agujeros negros que la constituyen de sus galaxias anfitrionas y c\u00famulos de galaxias. Pero a veces tambi\u00e9n pueden acortar la distancia entre dos agujeros negros, provocando excentricidad y provocando que se fusionen en poco tiempo\u00bb.<\/span><\/p>\n

Adem\u00e1s de utilizar la excentricidad orbital para estudiar los agujeros negros binarios, el cient\u00edfico y su equipo tambi\u00e9n est\u00e1n interesados \u200b\u200ben estudiar c\u00f3mo la naturaleza ovalada de las \u00f3rbitas afecta la emisi\u00f3n de ondas gravitacionales por parte de estos sistemas.<\/span><\/p>\n

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\nIlustraci\u00f3n de agujeros negros binarios con \u00f3rbitas en forma de huevo. Nihar Gupte<\/span><\/em><\/p>\n

\u00abCuando hay excentricidad, significa que en algunos puntos de la \u00f3rbita los agujeros negros est\u00e1n m\u00e1s cerca unos de otros\u00bb, explic\u00f3 Gupta. \u201cCuando los agujeros negros est\u00e1n m\u00e1s juntos, tienen mayor aceleraci\u00f3n, lo que significa que emiten m\u00e1s ondas gravitacionales. En cambio, si est\u00e1n lejos, tienen menos aceleraci\u00f3n, lo que significa que emiten menos ondas gravitacionales\u201d.<\/span><\/p>\n

\u00abEntonces, lo que terminas viendo son peque\u00f1os picos en la amplitud de la forma de onda del patr\u00f3n general de ondas gravitacionales, que son causados \u200b\u200bpor agujeros negros que se acercan y se alejan unos de otros\u00bb.<\/span><\/p>\n

La naturaleza y la historia de los agujeros negros binarios ser\u00edan incre\u00edblemente dif\u00edciles de determinar sin el uso de ondas gravitacionales. Un m\u00e9todo alternativo para comprender el origen de los agujeros negros binarios es buscar los llamados eventos de \u00abenvoltura com\u00fan\u00bb utilizando astronom\u00eda ligera est\u00e1ndar.<\/span><\/p>\n

Estos eventos comienzan con una estrella y un agujero negro orbitando entre s\u00ed, y esa estrella se convierte en una gigante roja. Las capas externas de la estrella hinchada crean una capa com\u00fan alrededor de los ocupantes de ambas estrellas binarias, creando fricci\u00f3n entre el agujero negro y la estrella. Esto comprime la \u00f3rbita de la estrella binaria y, finalmente, despu\u00e9s de que la gigante roja se convierte en un agujero negro, se produce una fusi\u00f3n de agujeros negros binarios.<\/span><\/p>\n

\u201cEl problema es que observar este per\u00edodo cr\u00edtico mediante observaciones electromagn\u00e9ticas es dif\u00edcil. Esto se debe a que las estrellas masivas son raras y de vida corta, por lo que las fases evolutivas cr\u00edticas de las fusiones de objetos compactos ocupan una peque\u00f1a parte de estos sistemas\u201d, dijo Gupta. \u201cPor otro lado, estudiando las ondas gravitacionales podemos comprender los momentos finales de una fusi\u00f3n binaria. Esto puede permitirnos rastrear la historia de la fusi\u00f3n y formular hip\u00f3tesis sobre lo que pudo haberle dado forma\u00bb.<\/span><\/p>\n

A\u00f1adi\u00f3 que las ondas gravitacionales son particularmente \u00fatiles a este respecto porque son una \u00absonda extremadamente limpia\u00bb para eventos distantes. Esto se refiere al hecho de que estas ondas en el espacio-tiempo pueden viajar grandes distancias sin interferencia de lo que sea que est\u00e9 entre la estrella binaria y la Tierra.<\/span><\/p>\n

\u00abAunque no afirmamos que se trate de una detecci\u00f3n definitiva de agujeros negros binarios exc\u00e9ntricos, estos resultados indican excentricidad en la poblaci\u00f3n existente\u00bb, dijo Gupte. \u201cEsta es una consideraci\u00f3n importante para el ciclo de observaci\u00f3n actual del detector de ondas gravitacionales terrestres, as\u00ed como para los futuros detectores de ondas gravitacionales terrestres y espaciales.<\/span><\/p>\n

\u201cActualmente no tenemos datos suficientes para determinar definitivamente el origen de los agujeros negros binarios. Sin embargo, si observamos agujeros negros binarios m\u00e1s exc\u00e9ntricos en el futuro, podremos comenzar a imponer restricciones a los mecanismos que forman estos sistemas\u00bb.<\/span><\/p>\n

Los agujeros negros son regiones monstruosas y monol\u00edticas del espacio y el tiempo que han capturado la imaginaci\u00f3n de la humanidad.<\/span>\u00a0Algunos son creados por la muerte y el colapso de una estrella masiva, pero ninguna estrella puede dar origen a los agujeros negros m\u00e1s colosales. Se trata de agujeros negros supermasivos que se esconden en el coraz\u00f3n de galaxias con masas equivalentes a millones o incluso miles de millones de soles.<\/span><\/p>\n

Se cree que los agujeros negros gigantes como estos se crearon cuando dos agujeros negros m\u00e1s peque\u00f1os colisionaron y se fusionaron un d\u00eda.<\/strong><\/span>\u00a0<\/span>Y ahora los cient\u00edficos se preguntan si podemos aprender sobre el \u00e1rbol geneal\u00f3gico del agujero negro trabajando hacia atr\u00e1s a trav\u00e9s de generaciones.<\/span><\/p>\n

Si hay un objeto o evento cosmol\u00f3gico que debe ser misterioso, es un agujero negro. Esta regi\u00f3n del espacio est\u00e1 marcada por un l\u00edmite llamado horizonte de sucesos, la barrera entre nuestro universo y todo lo que se encuentra dentro del vac\u00edo. Por tanto, es imposible recibir se\u00f1al y por tanto informaci\u00f3n debido a esta barrera.<\/span><\/p>\n

Adem\u00e1s de esto, los agujeros negros tienen muy pocas caracter\u00edsticas identificativas, que el f\u00edsico te\u00f3rico John Wheeler describi\u00f3 una vez diciendo: \u00abLos agujeros negros no tienen pelo\u00bb. Esto significa que, a diferencia de observar el color del cabello o la tez de un ni\u00f1o y adivinar aproximadamente el color del cabello o la gordura de sus padres, los agujeros negros supermasivos \u00absin pelo\u00bb no parecen dar ninguna pista sobre sus or\u00edgenes, \u00bfo s\u00ed?<\/span><\/p>\n

Imre Bartos es un f\u00edsico de la Universidad de Florida que teoriza que las caracter\u00edsticas limitadas de los agujeros negros supermasivos (masa, giro y carga el\u00e9ctrica) pueden en realidad ocultar detalles de la l\u00ednea de ensamblaje original de los agujeros negros que los crearon.<\/span><\/p>\n

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\nEl agujero negro supermasivo en el centro de la V\u00eda L\u00e1ctea, Sgr A*, ha sido visto por primera vez en luz polarizada. Colaboraci\u00f3n EHT<\/span><\/em><\/p>\n

La imagen est\u00e1ndar del nacimiento de un agujero negro, que implica la muerte y el colapso de estrellas masivas, afirma, no puede explicar la creaci\u00f3n de los enormes agujeros negros que vemos hoy. Esto incluye tanto agujeros negros supermasivos como agujeros negros de masa intermedia relativamente m\u00e1s peque\u00f1os con masas de alrededor de 100 a 100 000 masas solares.<\/span><\/p>\n

Las estrellas tienen un l\u00edmite en cuanto a su tama\u00f1o sin colapsar sobre s\u00ed mismas. Si una estrella crece mucho, explotar\u00e1 antes de que pueda crear ese n\u00facleo denso que puede formar el embri\u00f3n de un agujero negro. \u00bfQu\u00e9 tan pesados \u200b\u200bpueden ser los agujeros negros cuando se forman a partir de la muerte de estrellas? Esta masa es aproximadamente 50 veces la masa de nuestro Sol. Por lo tanto, es una masa bastante grande, pero no tan grande como la masa que vemos en los agujeros negros supermasivos o intermedios.<\/span><\/p>\n

Esto significa que debe haber alg\u00fan otro proceso que crea los agujeros negros m\u00e1s monstruosos, y las observaciones de peque\u00f1as perturbaciones en el espacio-tiempo llamadas ondas gravitacionales sugieren que tal proceso podr\u00eda ser las sucesivas colisiones y fusiones de generaciones cada vez mayores de agujeros negros.<\/span><\/p>\n

Comprender por qu\u00e9 los agujeros negros se acercan y se fusionan es clave para comprender c\u00f3mo evolucion\u00f3 el universo e incluso puede ayudar a llegar al fondo de las leyes de la f\u00edsica fundamental.<\/span><\/p>\n

Al observar la masa de un agujero negro supermasivo y las ondas gravitacionales de la fusi\u00f3n que lo cre\u00f3, los investigadores pueden estimar las masas de los agujeros negros que debieron haberse fusionado para crearlo en primer lugar. Es m\u00e1s, Bartos y sus colegas sugieren que observar qu\u00e9 tan r\u00e1pido gira un agujero negro tambi\u00e9n podr\u00eda revelar qu\u00e9 tan r\u00e1pido giraban los agujeros negros originales que lo crearon.<\/span><\/p>\n

El estudio de las se\u00f1ales electromagn\u00e9ticas de la regi\u00f3n donde ocurrieron estas fusiones puede revelar c\u00f3mo interactuaron con su entorno. Por ejemplo, \u00bfse alimentan los agujeros negros del gas y el polvo de su entorno para impulsar su propio crecimiento?<\/span><\/p>\n

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\nCuando dos agujeros negros supermasivos giran uno alrededor del otro y se fusionan, crean ondas gravitacionales. Con suficiente energ\u00eda, pueden \u00abarrojarse\u00bb fuera de su punto de partida o incluso fuera de su galaxia por completo. NASA<\/span><\/em><\/p>\n

Los agujeros negros con hasta 50 veces la masa del Sol se pueden encontrar en regiones con muchos otros agujeros negros. Esto significa que, al igual que tenemos padres y abuelos, las fusiones de agujeros negros probablemente no sean eventos \u00fanicos, y la mayor\u00eda de los agujeros negros masivos surgen de generaciones repetidas de fusiones.<\/span><\/p>\n

Esta situaci\u00f3n generacional no s\u00f3lo conducir\u00e1 a la acumulaci\u00f3n de masa, sino que los agujeros negros hijos posteriores tambi\u00e9n acumular\u00e1n momento angular de sus ancestros. A medida que los agujeros negros se hacen cada vez m\u00e1s grandes, tambi\u00e9n deber\u00edan girar cada vez m\u00e1s r\u00e1pido.<\/span><\/p>\n

Si detectamos un mayor efecto, podr\u00eda ser una se\u00f1al de que puede haber habido fusiones previas. Resulta que en algunos de los agujeros negros m\u00e1s pesados \u200b\u200bque hemos visto hasta ahora, vemos que hay un indicio del alto giro que esperar\u00edamos de estas sucesivas fusiones. Pero no podemos detectar fusiones anteriores simplemente observando ondas gravitacionales. Para ello, tendr\u00edamos que hacer funcionar los detectores durante millones de a\u00f1os, lo cual es poco probable.<\/span><\/p>\n

Se cree que la cadena de fusiones que crear\u00eda un agujero negro supermasivo tardar\u00eda al menos mil millones de a\u00f1os, pero estos titanes c\u00f3smicos se observan en el universo s\u00f3lo unos cientos de millones de a\u00f1os despu\u00e9s del Big Bang. Estas observaciones son cortes\u00eda del Telescopio Espacial James Webb (JWST). Esto deja un problema. Los cient\u00edficos a\u00fan tienen que explicar completamente c\u00f3mo estos titanes c\u00f3smicos se hicieron tan grandes y tan r\u00e1pidos. Sin embargo, quiz\u00e1s las pistas residan en el propio mecanismo ancestral.<\/span><\/p>\n

A medida que aumente la sensibilidad de los detectores de ondas gravitacionales, la humanidad comenzar\u00e1 a notar estas ondas en el espacio y el tiempo provenientes de fusiones de agujeros negros m\u00e1s distantes y, por lo tanto, m\u00e1s tempranas. Esto significa que debemos seguir aprendiendo cada vez m\u00e1s sobre c\u00f3mo crecieron los agujeros negros a lo largo de los 13.800 millones de a\u00f1os de historia c\u00f3smica.<\/span><\/p>\n

Los misteriosos fallos de funcionamiento de un agujero negro supermasivo probablemente sean causados \u200b\u200bpor \u00abimpactos\u00bb de un agujero negro cercano.<\/strong>\u00a0<\/span>Un agujero negro supermasivo con hipo ha alertado a los astr\u00f3nomos sobre un tipo completamente nuevo de comportamiento de los agujeros negros, informa la revista Science Advances.<\/span><\/p>\n

En 2020, un agujero negro previamente silencioso en el centro de una galaxia ubicada a unos 800 millones de a\u00f1os luz de la Tierra y con una masa equivalente a 50 millones de soles explot\u00f3 repentinamente, iluminando el material a su alrededor en un factor de 1.000.<\/span><\/p>\n

El equipo cree que estas erupciones peri\u00f3dicas son causadas por un segundo agujero negro m\u00e1s peque\u00f1o que choca contra un disco de gas y polvo, o \u00abdisco de acreci\u00f3n\u00bb, que rodea al agujero negro supermasivo, provocando que \u00abexpulse\u00bb materia repetidamente.<\/span><\/p>\n

Los resultados del estudio cuestionan la imagen generalmente aceptada del funcionamiento de los discos de acreci\u00f3n de los agujeros negros. Anteriormente, los cient\u00edficos cre\u00edan que se trataba de discos homog\u00e9neos de gas y polvo que giraban alrededor de un agujero negro central. Sin embargo, los nuevos resultados sugieren que algunos discos de acreci\u00f3n pueden contener componentes ex\u00f3ticos como estrellas e incluso agujeros negros secundarios m\u00e1s peque\u00f1os.<\/span><\/p>\n

\u201cEs un animal diferente. No coincide con nada de lo que sabemos sobre estos sistemas. Pens\u00e1bamos que sab\u00edamos mucho sobre los agujeros negros, pero esto nos dice que son capaces de hacer mucho m\u00e1s\u201d, dijo en un comunicado el miembro del equipo de investigaci\u00f3n Dheeraj \u201cDJ\u201d Pasham, cient\u00edfico del Instituto Kavli de Astrof\u00edsica e Investigaci\u00f3n Espacial del MIT.<\/span><\/p>\n

Inicialmente, el equipo se enter\u00f3 de este agujero negro mientras estudiaba datos del Automated All-Sky Survey for Supernovae (ASAS-SN), una red de 20 telescopios en todo el mundo que escanean todo el cielo sobre la Tierra una vez al d\u00eda.<\/span><\/p>\n

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\nLa ilustraci\u00f3n muestra las consecuencias de un agujero negro que desgarra y consume una estrella en una perturbaci\u00f3n de marea. Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA\/Chris Smith (USRA\/GESTAR)<\/span><\/em><\/p>\n

Cuando ASAS-SN escane\u00f3 autom\u00e1ticamente el cielo en diciembre de 2020, los telescopios rob\u00f3ticos vieron un destello de luz en una zona del cielo previamente tranquila que conten\u00eda una galaxia ubicada a unos 800 millones de a\u00f1os luz de distancia. Pasham persigui\u00f3 esta llamarada con el Explorador de Composici\u00f3n Interior de estrellas de neutrones (NICER), el telescopio de rayos X de la NASA en la Estaci\u00f3n Espacial Internacional (ISS).<\/span><\/p>\n

Pasham tuvo poco tiempo para utilizar el telescopio de la ISS, que se utiliza para buscar en el espacio explosiones de rayos X provenientes de estrellas de neutrones, agujeros negros y otros fen\u00f3menos gravitacionales extremos, lo que signific\u00f3 que tuvo que actuar con rapidez y esperar suerte.<\/span><\/p>\n

\u00abSe trata de usarlo o perderlo, y ese result\u00f3 ser mi mayor \u00e9xito\u00bb, dijo Pasham.<\/span><\/p>\n

El investigador vio que esta galaxia segu\u00eda estallando y su erupci\u00f3n dur\u00f3 unos cuatro meses. En las observaciones de NICER de esta llamarada, Pasham not\u00f3 un patr\u00f3n curioso de ca\u00eddas sutiles en los rayos X y la energ\u00eda de la llamarada cada 8,5 d\u00edas. La se\u00f1al casi se parec\u00eda a una ca\u00edda de luz que se produce cuando un exoplaneta cruza o \u00abpasa\u00bb la cara de su estrella, bloqueando brevemente su luz estelar.<\/span><\/p>\n

\u00abMe estaba rascando la cabeza sobre lo que esto significaba porque este patr\u00f3n no coincide con nada de lo que sabemos sobre estos sistemas\u00bb, a\u00f1adi\u00f3 Pasham.<\/span><\/p>\n

La confusi\u00f3n de Paschamp se aclar\u00f3 cuando descubri\u00f3 una investigaci\u00f3n que suger\u00eda que el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia podr\u00eda estar orbitado por un agujero negro de masa intermedia, un agujero negro con una masa de entre 100 y 10.000 masas solares.<\/span><\/p>\n

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\nUn segundo agujero negro atraviesa el disco de acreci\u00f3n de su compa\u00f1ero supermasivo, provocando \u00absituaciones\u00bb c\u00f3smicas. Jos\u00e9 Luis Olivares, Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts<\/span><\/em><\/p>\n

Este agujero negro m\u00e1s peque\u00f1o podr\u00eda orbitar a su hom\u00f3logo m\u00e1s grande de tal manera que entre y salga del disco de acreci\u00f3n del agujero negro supermasivo. A medida que el agujero negro m\u00e1s peque\u00f1o atraviesa este gas y polvo, escupe una columna de gas. Cada inmersi\u00f3n crear\u00eda otra columna, de ah\u00ed el patr\u00f3n peri\u00f3dico de este \u00abhipo\u00bb.<\/span><\/p>\n

Si estas columnas se dirigen hacia la Tierra, podr\u00edan observarse como una ca\u00edda repentina de energ\u00eda en el sistema afectado a medida que la luz del disco de acreci\u00f3n se eclipsa peri\u00f3dicamente, de forma similar a c\u00f3mo la luz de las estrellas es eclipsada por un exoplaneta en tr\u00e1nsito.<\/span><\/p>\n

\u00abEstaba muy entusiasmado con esta teor\u00eda e inmediatamente les envi\u00e9 un correo electr\u00f3nico y les dije: ‘Creo que estamos viendo exactamente lo que predice su teor\u00eda'\u00bb, a\u00f1adi\u00f3 Paschamp.<\/span><\/p>\n

Esto llev\u00f3 a los autores del estudio original a crear simulaciones incorporando datos NICER. Confirmaron que la se\u00f1al observada de 8,5 d\u00edas es probablemente el resultado de un peque\u00f1o agujero negro que atraviesa el disco de acreci\u00f3n de su compa\u00f1ero m\u00e1s grande, un agujero negro supermasivo.<\/span><\/p>\n

Sin embargo, esto todav\u00eda no explica por qu\u00e9 el agujero negro supermasivo explot\u00f3 repentinamente; s\u00f3lo por qu\u00e9 la explosi\u00f3n se aten\u00faa peri\u00f3dicamente. El equipo cree que este agujero negro se cre\u00f3 porque recientemente una estrella se acerc\u00f3 demasiado a su l\u00edmite exterior, u \u00abhorizonte de sucesos\u00bb.<\/span><\/p>\n

La enorme influencia gravitacional de un agujero negro supermasivo generar\u00e1 enormes fuerzas de marea en las estrellas que se acercan, estir\u00e1ndolas verticalmente y comprimi\u00e9ndolas horizontalmente en un proceso llamado \u00abespaguetificaci\u00f3n\u00bb. Esto provocar\u00eda que la estrella se desgarrara por la perturbaci\u00f3n de las mareas, lo que provocar\u00eda un poderoso destello de luz y una repentina afluencia de materia que iluminar\u00eda el disco de acreci\u00f3n.<\/span><\/p>\n

En el caso de la galaxia reci\u00e9n descubierta, el material a\u00f1adido aparentemente aliment\u00f3 al agujero negro supermasivo durante cuatro meses mientras dur\u00f3 la explosi\u00f3n, y tambi\u00e9n signific\u00f3 que cuando el agujero negro secundario m\u00e1s peque\u00f1o se hundi\u00f3 en este material, liber\u00f3 una columna de gas m\u00e1s grande en el aire de lo habitual.<\/span><\/p>\n

\u00abVemos evidencia de objetos que entran y pasan a trav\u00e9s del disco en diferentes \u00e1ngulos, lo que desaf\u00eda la imagen tradicional de un simple disco gaseoso alrededor de los agujeros negros\u00bb, dijo Paschamp. \u00abCreemos que existe una enorme poblaci\u00f3n de tales sistemas\u00bb.<\/span><\/p>\n

Richard Saxton es un astr\u00f3nomo de rayos X del Centro Europeo de Astronom\u00eda Espacial de Madrid que no particip\u00f3 en el estudio. Dijo que los nuevos resultados y la t\u00e9cnica utilizada para obtenerlos podr\u00edan ayudar a los astr\u00f3nomos a comprender mejor los agujeros negros supermasivos y los ambientes ex\u00f3ticos en los que viven.<\/span><\/p>\n

\u00abEste resultado muestra que los binarios de agujeros negros supermasivos muy cercanos pueden ser comunes en los n\u00facleos gal\u00e1cticos, lo cual es un avance muy interesante para futuros detectores de ondas gravitacionales\u00bb, dijo Saxton en un comunicado. \u201cEste es un brillante ejemplo de c\u00f3mo utilizar los restos de una estrella destruida para iluminar el interior del n\u00facleo gal\u00e1ctico, que de otro modo permanecer\u00eda oscuro. Es como usar un tinte fluorescente para encontrar una fuga en una tuber\u00eda\u00bb.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Los astr\u00f3nomos han descubierto agujeros negros supermasivos con masas millones o miles de millones de veces la masa del Sol en la mayor\u00eda de las galaxias masivas del Universo local, incluida nuestra V\u00eda L\u00e1ctea. Las nuevas observaciones de Webb proporcionaron evidencia de la fusi\u00f3n en curso de dos galaxias y sus enormes agujeros negros cuando el universo ten\u00eda s\u00f3lo 740 millones de a\u00f1os. El sistema se conoce como ZS7. Se espera que la mayor\u00eda de los agujeros negros binarios se encuentren en las llamadas \u00f3rbitas \u00abcuasi circulares\u00bb. Se cree que los agujeros negros gigantes se crearon cuando dos agujeros negros m\u00e1s peque\u00f1os chocaron y se fusionaron un d\u00eda. Y ahora los cient\u00edficos se preguntan si podemos aprender sobre el \u00e1rbol geneal\u00f3gico del agujero negro trabajando hacia atr\u00e1s a trav\u00e9s de generaciones.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1536,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[40,530,529],"tags":[693,703,705,704],"class_list":{"0":"post-1535","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-kosmos","8":"category-espacioprofundo","9":"category-sistemasolar","10":"tag-agujero-negro","11":"tag-espacio-tiempo","12":"tag-nucleo-galactico","13":"tag-ondas-gravitacionales"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1535","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1535"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1535\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1537,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1535\/revisions\/1537"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1536"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1535"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1535"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planeta21vek.ru\/isp\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1535"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}