Los agujeros negros supermasivos que se encuentran en el centro de cada galaxia, incluida nuestra propia Vía Láctea, pueden, en promedio, ser más pequeños de lo que pensábamos, según el trabajo dirigido por el astrónomo de la Universidad de Southampton, el Dr. Francesco Shankar. Si él y sus colegas sonbien, entonces las ondas gravitacionales producidas cuando se fusionan serán más difíciles de detectar de lo que se suponía anteriormente. El equipo internacional de científicos publica su resultado en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
Los agujeros negros juegan un papel fundamental en astronomía, gravitación y física de partículas. Son masas enormemente concentradas, a veces de millones a miles de millones de veces más masivas que el Sol, y tienen campos gravitacionales que son tan poderosos que ni siquiera la luz viaja lo suficientemente rápido.para escapar de su alcance, de ahí el nombre 'agujero negro'.
Se han encontrado agujeros negros supermasivos al acecho en los núcleos de todas las galaxias observados con una sensibilidad lo suficientemente alta. A pesar de esto, se sabe poco sobre cómo se formaron. Lo que se sabe es que la masa de un agujero negro supermasivo en el centro de una galaxiaestá relacionado con la masa total y las velocidades típicas la "dispersión de velocidad" de las estrellas en su huésped.
La existencia misma de esta relación sugiere una estrecha evolución conjunta entre los agujeros negros y sus galaxias anfitrionas, y comprender su origen es vital para un modelo adecuado de cómo se forman y evolucionan las galaxias y los agujeros negros. Esto se debe a que muchos modelos de evolución de galaxias invocanvientos potentes y / o chorros del agujero negro supermasivo central para controlar o incluso detener la formación de estrellas en la galaxia anfitriona llamada "retroalimentación del cuásar". Alternativamente, también se sugieren múltiples fusiones de galaxias, y sus agujeros negros centrales.como los principales impulsores detrás de la evolución de las galaxias masivas.
A pesar de los grandes esfuerzos teóricos y de observación en las últimas décadas, no está claro si la retroalimentación de quasar realmente ocurrió en las galaxias, y hasta qué punto las fusiones realmente han dado forma a las galaxias y sus agujeros negros. Algo de esto se debe a que los modeladores han tenido un momento difícilreproduciendo las relaciones observadas de escalado de galaxias de agujeros negros y reconciliando las propiedades de los agujeros negros cercanos con poblaciones más distantes.
El nuevo trabajo muestra que los efectos de selección, donde lo que se observa no es representativo, han sesgado significativamente la visión de la población local de agujeros negros. Este sesgo ha llevado a sobreestimar significativamente las masas de agujeros negros. Sugiere que los modeladores deberían mirar a la dispersión de la velocidaden lugar de la masa estelar como la clave para desbloquear los rompecabezas de décadas de retroalimentación del quásar y la historia de las galaxias.
Con menos masa de lo que se pensaba anteriormente, los agujeros negros supermasivos tienen en promedio campos gravitacionales más débiles. A pesar de esto, todavía fueron capaces de alimentar los cuásares, haciéndolos lo suficientemente brillantes como para ser observados a distancias de miles de millones de años luz.
Desafortunadamente, también implica una reducción sustancial en la señal de onda gravitacional esperada detectable a partir de experimentos de matriz de temporización de púlsar. Ondulaciones en el espacio-tiempo que fueron predichas por primera vez por Albert Einstein en su teoría general de la relatividad en 1915; las ondas gravitacionales finalmente se detectaron el año pasado yanunciado por el equipo de LIGO en febrero. La esperanza es que los próximos observatorios puedan observar muchos más eventos de ondas gravitacionales y que proporcionen a los astrónomos una nueva técnica para observar el universo.
El Dr. Shankar comenta: "La astronomía de ondas gravitacionales está abriendo una forma completamente nueva de observar el universo. Sin embargo, nuestros resultados ilustran cuán desafiante podría ser un censo completo del fondo gravitacional, con las señales de los agujeros negros más grandes siendo paradójicamente entre losmás difícil de detectar con la tecnología actual ".
Los investigadores esperan que los pares de agujeros negros supermasivos, que se encuentran en las galaxias fusionadas, sean las fuentes más fuertes de ondas gravitacionales en el universo. Sin embargo, cuanto más masivos son los pares, menores son las frecuencias de las ondas emitidas, que se vuelven inaccesibles a tierrainterferómetros como LIGO. Sin embargo, las ondas gravitacionales de los agujeros negros supermasivos se pueden detectar desde el espacio a través de telescopios gravitacionales dedicados como el presente y futuro misiones LISA Pathfinder y eLISA, o mediante un método diferente usando 'matrices de sincronización de pulsos'.
Estos dispositivos monitorean los restos colapsados y rotativos de estrellas masivas, que tienen señales pulsantes. Incluso este método aún está a unos años de hacer una detección, según un estudio de seguimiento realizado por el mismo equipo que se espera que aparezca en otroAvisos mensuales en papel a finales de este año.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Real Sociedad Astronómica RAS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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