El 14 de septiembre de 2015, el Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser LIGO detectó ondas gravitacionales de la fusión de dos agujeros negros 29 y 36 veces la masa del Sol. Se espera que tal evento sea oscuro, pero el FermiEl telescopio espacial detectó una explosión de rayos gamma solo una fracción de segundo después de la señal de LIGO. Una nueva investigación sugiere que los dos agujeros negros podrían haber residido dentro de una sola estrella masiva cuya muerte generó la explosión de rayos gamma.
"Es el equivalente cósmico de una mujer embarazada que lleva gemelos dentro de su vientre", dice la astrofísica de Harvard Avi Loeb, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica CfA.
Normalmente, cuando una estrella masiva llega al final de su vida, su núcleo se derrumba en un solo agujero negro. Pero si la estrella girara muy rápidamente, su núcleo podría estirarse en forma de mancuerna y fragmentarse en dos grupos, cada uno formando su núcleo.propio agujero negro.
Una estrella muy masiva, según se necesita aquí, a menudo se forma a partir de la fusión de dos estrellas más pequeñas. Y dado que las estrellas se habrían girado unas a otras cada vez más rápido a medida que giraban juntas, se esperaría que la estrella fusionada resultante girara muy rápidamente.
Después de que se formó el par de agujeros negros, la envoltura exterior de la estrella se apresuró hacia adentro hacia ellos. Para alimentar tanto el evento de onda gravitacional como la explosión de rayos gamma, los agujeros negros gemelos deben haber nacido muy juntos, con una separación inicial deordene el tamaño de la Tierra, y se fusionó en minutos. El nuevo agujero negro recién formado se alimentó de la materia que cae, consumiendo hasta un valor de material del Sol por segundo y alimentando chorros de materia que explotaron hacia afuera para crear la explosión.
Fermi detectó la explosión solo 0,4 segundos después de que LIGO detectó ondas gravitacionales y de la misma área general del cielo. Sin embargo, el satélite europeo de rayos gamma INTEGRAL no confirmó la señal.
"Incluso si la detección de Fermi es una falsa alarma, los futuros eventos de LIGO deben ser monitoreados para detectar la luz de acompañamiento, independientemente de si se originan de fusiones de agujeros negros. La naturaleza siempre nos puede sorprender", dice Loeb.
Si se detectan más explosiones de rayos gamma a partir de eventos de ondas gravitacionales, ofrecerán un nuevo método prometedor para medir distancias cósmicas y la expansión del universo. Al detectar el resplandor de una explosión de rayos gamma y medir su desplazamiento al rojo, luego compararPara la medición de distancia independiente de LIGO, los astrónomos pueden restringir con precisión los parámetros cosmológicos. "Los agujeros negros astrofísicos son mucho más simples que otros indicadores de distancia, como las supernovas, ya que están completamente definidos solo por su masa y giro", dice Loeb.
"Este es un documento de establecimiento de agenda que probablemente estimulará un trabajo de seguimiento vigoroso, en el período crucial después del descubrimiento inicial de LIGO, donde el desafío es comprender todas sus implicaciones. Si la historia es una guía, elEl enfoque de mensajería defendido por Loeb, usando ondas gravitacionales y radiación electromagnética, nuevamente promete una visión más profunda de la naturaleza física de la notable fuente LIGO ", dice Volker Bromm de la Universidad de Texas en Austin, comentando de forma independiente.
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Materiales proporcionado por Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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