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Los agujeros negros emiten chirridos al colisionar

Un estudio internacional descubrió que cuando dos agujeros negros se fusionan, la formación resultante emite varios “chirridos” que, por sus frecuencias, permiten detectar la forma final del agujero resultante.

La investigación fue publicada en la revista Communications Physics y, de acuerdo con sus autores, es un gran paso para poner a prueba la Teoría de la Gravedad de Albert Einstein.

Los agujeros negros son entidades estelares silenciosas y que se tragan cualquier elemento que se acerque demasiado a ellos. Sin embargo, cuando dos agujeros negros chocan y se fusionan, producen uno de los eventos más catastróficos del Universo: en una fracción de segundo, nace un agujero negro altamente deformado y que libera enormes cantidades de energía a medida que se asienta en su forma final.

Aunque los agujeros negros en colisión no producen luz, los astrónomos pueden observar las ondas gravitacionales que rebotan en ellos y los vertiginosos cambios que experimentan.

Así lo hicieron científicos españoles, australianos y estadounidenses, quienes realizaron simulaciones de colisiones de agujeros negros usando supercomputadoras. Luego compararon la forma rápidamente cambiante del agujero negro remanente con las ondas gravitacionales que emite.

“Descubrimos que estas señales son mucho más ricas y complejas de lo que se pensaba, lo que nos permite aprender más sobre la forma enormemente cambiante del agujero negro final”, señala Christopher Evans del Instituto de Tecnología de Georgia, Estados Unidos.

Pixabay

Las ondas gravitacionales de los agujeros negros en colisión son señales muy simples conocidas como “chirridos”.

A medida que los dos agujeros negros se acercan, emiten una señal de frecuencia y amplitud crecientes que indica su velocidad y radio de órbita.

Según el profesor Juan Calderón Bustillo, del Instituto Gallego de Física de Altas Energías, “el tono y la amplitud de la señal aumentan a medida que los dos agujeros negros se acercan cada vez más rápido. Después de la colisión, el último agujero negro remanente emite una señal con un tono constante y una amplitud decreciente, como el sonido de una campana al sonar. Este principio es consistente con todas las observaciones de ondas gravitacionales realizadas hasta ahora”.

Sin embargo, el estudio descubrió que sucede algo completamente diferente si la colisión se observa desde el ‘ecuador’ del agujero negro final.

“Cuando observamos los agujeros negros desde su ecuador, descubrimos que el agujero final emite una señal más compleja, con un tono que sube y baja unas cuantas veces antes de morir. En otras palabras, el agujero negro emite varias veces el chirrido”, concluye Calderón Bustillo.

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Alejandro Manriquez
Ex escritor de Digital Trends en Español
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Los científicos que observan el núcleo de radio compacto de M87 han descubierto nuevos detalles sobre el agujero negro supermasivo de la galaxia. En la concepción de este artista, el chorro masivo de materia del agujero negro se ve elevándose desde el centro del agujero negro. Las observaciones en las que se basa esta ilustración representan la primera vez que el chorro y la sombra del agujero negro se han fotografiado juntos, dando a los científicos nuevos conocimientos sobre cómo los agujeros negros pueden lanzar estos poderosos chorros. S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Algunos de los chorros más grandes del universo conocido provienen de los enormes agujeros negros en el centro de las galaxias, llamados agujeros negros supermasivos. Y ahora, por primera vez, los astrónomos han fotografiado un agujero negro supermasivo expulsando uno de esos chorros. El agujero negro en cuestión es el famoso en el corazón de la galaxia Messier 87, que es conocida por ser el primer agujero negro fotografiado por una colaboración llamada Event Horizon Telescope (EHT). Usando una asociación similar de telescopios en todo el mundo, los astrónomos pudieron capturar este monstruoso agujero negro arrojando materia en un chorro.
Esta imagen de GMVA+ALMA muestra la sombra del chorro y el agujero negro de M87 juntos por primera vez, dando a los científicos el contexto necesario para comprender dónde se formó el poderoso chorro. Las nuevas observaciones también revelaron que el anillo del agujero negro, que se muestra en el recuadro, es un 50% más grande de lo que los científicos creían anteriormente. R.-S. Lu (SHAO), E. Ros (MPIfR), S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
Las observaciones también han dado una nueva visión del agujero negro en sí. "Las imágenes originales del EHT revelaron solo una parte del disco de acreción que rodea el centro del agujero negro. Al cambiar las longitudes de onda de observación de 1,3 milímetros a 3,5 milímetros, podemos ver más del disco de acreción, y ahora el chorro, al mismo tiempo", dijo uno de los investigadores, Toney Minter, en un comunicado. "Esto reveló que el anillo alrededor del agujero negro es un 50% más grande de lo que creíamos anteriormente".

Las observaciones fueron tomadas con radiotelescopios, incluyendo conjuntos potentes como el Global mm-VLBI Array (GMVA) y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), que utilizan muchos platos más pequeños que trabajan juntos para observar fuentes de radio muy distantes. Al combinar los esfuerzos de diferentes observatorios, los astrónomos podrían obtener una mejor visión de este famoso agujero negro. Sabían que el agujero negro estaba emitiendo chorros, pero no sabían exactamente cómo o dónde se estaban formando esos chorros.

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