¡Habla de un barrio duro! Incluso los agujeros negros no son bienvenidos en la galaxia CID-42, ubicada a unos 4 mil millones de años luz de la Tierra. Este fenómeno, conocido como un agujero negro retrocedido, se produce debido a una "patada" de ondas gravitacionales de la fusión de dos agujeros negros.
Si bien es probable que este evento sea raro, podría significar que podría haber agujeros negros gigantes deambulando sin ser detectados en los vastos espacios entre las galaxias.
"Estos agujeros negros serían invisibles para nosotros", dijo Laura Blecha, del Centro de Astrofísica de Harvard, coautora de un nuevo estudio, "porque han consumido todo el gas que los rodea después de haber sido expulsados de su galaxia".
Una mirada previa al CID-42 detectó una fuente de rayos X brillante probablemente causada por material sobrecalentado alrededor de uno o más agujeros negros supermasivos. Sin embargo, los astrónomos no pudieron distinguir si los rayos X provenían de una o ambas fuentes ópticas porque Chandra no apuntaba directamente al CID-42, lo que proporcionaba una fuente de rayos X que era menos nítida de lo habitual.
Los nuevos datos ayudan a aclarar que los rayos X provenían solo de una de las fuentes. El equipo cree que cuando dos galaxias colisionaron, los agujeros negros supermasivos en el centro de cada galaxia también colisionaron. Los dos agujeros negros se fusionaron para formar un solo agujero negro que retrocedió de las ondas gravitacionales producidas por la colisión, lo que le dio al agujero negro recién fusionado una patada lo suficientemente grande como para que finalmente escapara de la galaxia.
"Es difícil creer que un agujero negro supermasivo que pesa millones de veces la masa del Sol pueda moverse, y mucho menos expulsarlo de una galaxia a una velocidad enorme", dijo Francesca Civano del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA ), quien dirigió el nuevo estudio. "Pero estos nuevos datos respaldan la idea de que las ondas gravitacionales (ondas en la estructura del espacio predichas por primera vez por Albert Einstein pero nunca detectadas directamente) pueden ejercer una fuerza extremadamente poderosa".
Hace casi un siglo, Albert Einstein formuló el conjunto moderno de ecuaciones (relatividad general) que se utilizan para describir la gravedad.
"Las ecuaciones de Einstein son tan complicadas que pudimos resolverlas con precisión hace solo unos años para un sistema relativamente simple de dos agujeros negros en una órbita limitada", dijo el coautor Avi Loeb del Centro de Astrofísica de Harvard. “Tal sistema se forma naturalmente como resultado de una fusión entre dos galaxias, cada una de las cuales alberga un solo agujero negro en su centro. La solución exacta a las ecuaciones de Einstein, obtenida con algoritmos informáticos sofisticados, muestra que los dos agujeros negros se fusionan en un solo agujero negro que se patea en una dirección preferida como un cohete debido a la emisión direccional de ondas gravitacionales que sirven como sustancia que sale. del escape del cohete ".
Si CID-42 fue realmente producido por este mecanismo, proporciona la primera validación observacional de las ecuaciones de Einstein en el régimen inexplorado de gravedad dinámica dinámica, que es responsable de las patadas de ondas gravitacionales.
Los datos adicionales de los telescopios terrestres Magellan y Very Large en Chile proporcionaron un espectro que sugería que las dos fuentes en el CID-42 se están separando a una velocidad de al menos 5 millones de kilómetros por hora (3 millones de millas por hora).
Hay otras dos posibles explicaciones de lo que está sucediendo en el CID-42. Uno implicaría un encuentro entre tres agujeros negros supermasivos, lo que resultaría en la expulsión del más ligero. Otra idea es que el CID-42 contiene dos agujeros negros supermasivos en espiral uno hacia el otro, en lugar de que uno se aleje rápidamente.
Ambas explicaciones alternativas requerirían que al menos uno de los agujeros negros supermasivos esté muy oscurecido, ya que solo se observa una fuente de rayos X brillante. Por lo tanto, los datos de Chandra respaldan la idea de un retroceso de un agujero negro debido a las ondas gravitacionales.
Estos resultados aparecerán en la edición del 10 de junio de The Astrophysical Journal.
Lea los documentos del equipo:
Chandra Observaciones de alta resolución del CID-42, un candidato que retrocede a SMBH
Restricciones sobre la naturaleza del CID-42: ¿Patada de retroceso o par de agujero negro supermasivo?
Fuente: NASA, Chandra
