Un nuevo estudio realizado por un grupo de investigadores de la Universidad de Birmingham descubrió que las colisiones de agujeros negros supermasivos pueden observarse simultáneamente tanto en ondas gravitacionales como en rayos X a principios de la próxima década.
La Agencia Espacial Europea ESA ha anunciado recientemente que sus dos principales observatorios espaciales de la década de 2030 tendrán sus lanzamientos programados para uso simultáneo. Estas misiones, Athena, el telescopio espacial de rayos X de próxima generación y LISA, el primer espacio-Observatorio basado en ondas gravitacionales, se coordinará para comenzar a observar dentro de un año uno del otro y es probable que tengan al menos cuatro años de operaciones científicas superpuestas.
Según el nuevo estudio, publicado esta semana en Astronomía de la naturaleza , la decisión de la ESA brindará a los astrónomos una oportunidad sin precedentes para producir mapas de varios mensajeros de algunos de los eventos cósmicos más violentos del Universo, que no se han observado hasta ahora y que se encuentran en el corazón de los misterios de larga data que rodean la evolucióndel universo.
Incluyen la colisión de agujeros negros supermasivos en el núcleo de galaxias en el universo distante y la "deglución" de objetos estelares compactos como estrellas de neutrones y agujeros negros por agujeros negros masivos alojados en los centros de la mayoría de las galaxias.
Las ondas gravitacionales medidas por LISA identificarán las ondas del espacio-tiempo que causan las fusiones, mientras que los rayos X observados con Athena revelan los procesos físicos calientes y altamente energéticos en ese entorno. Combinando estos dos mensajeros para observar el mismo fenómeno en estoslos sistemas traerían un gran salto en nuestra comprensión de cómo los agujeros negros masivos y las galaxias co-evolucionan, cómo los agujeros negros masivos crecen y se acumulan, y el papel del gas alrededor de estos agujeros negros.
Estas son algunas de las grandes preguntas sin respuesta en astrofísica que han intrigado a los científicos durante décadas.
El Dr. Sean McGee, profesor de Astrofísica de la Universidad de Birmingham y miembro de los consorcios Athena y LISA, dirigió el estudio. Dijo: "La posibilidad de observaciones simultáneas de estos eventos es un territorio desconocido y podría conducir a enormesavances. Esto promete ser una revolución en nuestra comprensión de los agujeros negros supermasivos y cómo crecen dentro de las galaxias ".
El profesor Alberto Vecchio, Director del Instituto de Astronomía de Ondas Gravitacionales, Universidad de Birmingham, y coautor del estudio, dijo: "He trabajado en LISA durante veinte años y la posibilidad de combinar fuerzas con la X más poderosa- los ojos de rayos diseñados para mirar directamente al centro de las galaxias prometen hacer que este largo recorrido sea aún más gratificante. Es difícil predecir exactamente lo que vamos a descubrir: deberíamos abrocharnos el cinturón, porque va a ser bastanteun paseo."
Durante la vida de las misiones, puede haber hasta 10 fusiones de agujeros negros con masas de 100,000 a 10,000,000 veces la masa del sol que tienen señales lo suficientemente fuertes como para ser observadas por ambos observatorios. Aunque debido a nuestra falta actualde comprensión de la física que ocurre durante estas fusiones y con qué frecuencia ocurren, los observatorios podrían observar muchos más o muchos menos de estos eventos. De hecho, estas son preguntas que serán respondidas por las observaciones.
Además, LISA detectará las primeras etapas de las fusiones de agujeros negros de masa estelar que concluirán con la detección en observatorios de ondas gravitacionales basadas en tierra. Esta detección temprana permitirá a Athena observar la ubicación binaria en el momento preciso en que ocurrirá la fusión.
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Materiales proporcionado por Universidad de Birmingham . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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