Un agujero negro supermasivo se acelera a través del espacio y los astrónomos no saben por qué
Un agujero negro supermasivo viaja por todo el universo a 110.000 mph (177.000 km / h), y los astrónomos que lo vieron no saben por qué.
El rápido agujero negro, que es aproximadamente 3 millones de veces más pesado que nuestro Sol, atraviesa el centro de la galaxia J0437 + 2456, a unos 230 millones de años luz de distancia.
Los científicos han teorizado durante mucho tiempo que los agujeros negros pueden moverse, pero ese movimiento es raro porque su masa gigante requiere una fuerza igualmente enorme para que funcione.
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«No esperamos que la mayoría de los agujeros negros supermasivos se muevan; por lo general, simplemente se conforman con sentarse», dijo Dominic Pesce, líder del estudio y astrónomo de Harvard y el Centro Smithsonian de Astrofísica. dijo en un comunicado.
Para comenzar su búsqueda de esta rara ocurrencia cósmica, los investigadores compararon las velocidades de 10 agujeros negros supermasivos con las galaxias de las que formaban el centro, enfocándose en los agujeros negros con agua dentro de sus discos de acreción: las colecciones en forma de espiral de material cósmico. en órbita alrededor de los agujeros negros.
¿Por qué agua? Cuando el agua orbita un agujero negro, choca con otro material y los electrones que rodean a los átomos de hidrógeno y oxígeno que forman las moléculas de agua se excitan a niveles de energía más altos. Cuando estos electrones regresan a su estado fundamental, emiten un rayo de radiación de microondas similar a un láser, llamado máser.
Aprovechando un fenómeno cósmico conocido como desplazamiento al rojo, en el que los objetos en movimiento tienen su luz estirada a longitudes de onda más largas (y por lo tanto más rojas), los astrónomos pudieron observar hasta qué punto la luz máser del disco de acreción se ha desviado de su frecuencia conocida. cuando está parado, y así medir la velocidad del agujero negro en movimiento.
Tomaron más observaciones de varios telescopios y las combinaron usando una técnica llamada interferometría de línea de base muy larga (VLBI); Con esta técnica, los investigadores pudieron combinar imágenes de varios telescopios para actuar efectivamente como una imagen capturada por un telescopio muy grande, del tamaño de la distancia entre ellos. De esa manera, los científicos podrían medir con precisión la velocidad de los agujeros negros de los que se originó.
Uno de los telescopios que los investigadores utilizaron para el experimento fue el Observatorio de Arecibo, que se desactivó después de que la plataforma del instrumento chocara con el disco del telescopio en diciembre de 2020.
De los diez agujeros negros que midieron, nueve estaban en reposo y uno en movimiento. Aunque 110.000 mph (177.000 km / h) es muy rápido, no es el agujero negro supermasivo más rápido. Los científicos observaron previamente un agujero negro supermasivo que volaba por el espacio a 5 millones de millas por hora (7,2 millones de km / h), informaron en 2017 en el periódico. Astronomía y Astrofísica.
Los investigadores no saben qué pudo haber causado que un objeto tan pesado se moviera a una velocidad tan alta, pero encontraron dos posibilidades.
«Es posible que estemos viendo las consecuencias de la fusión de dos agujeros negros supermasivos», dijo Jim Condon, radioastrónomo del Observatorio Nacional de Radioastronomía. dijo en un comunicado. «El resultado de tal fusión puede hacer que el agujero negro recién nacido retroceda, y podemos estar observándolo en el acto de retirarse o mientras se establece de nuevo».
La otra posibilidad es considerada por los astrónomos mucho más rara y más nueva: el agujero negro supermasivo puede ser parte de un par con otro agujero negro invisible para sus mediciones.
«A pesar de todas las expectativas de que realmente deberían estar allí en abundancia, los científicos han tenido dificultades para identificar ejemplos claros de agujeros negros supermasivos binarios», dijo Pesce. «Lo que podríamos estar viendo en la galaxia J0437 + 2456 es uno de los agujeros negros de este par, y el otro permanece oculto para nuestras observaciones de radio debido a su falta de emisión de radiación».
Si el agujero negro está siendo arrastrado por uno aún más grande e invisible, eso puede explicar por qué viaja tan rápido, pero se necesitan más observaciones para llegar al fondo del misterio.
El grupo publicó sus hallazgos en línea el 12 de marzo en El diario astrofísico.
Publicado originalmente en Live Science.
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