Desde que las ondas gravitacionales predichas por Einstein se detectaron por primera vez en 2015, los astrofísicos han estado reflexionando sobre el fondo de las ondas gravitacionales:las ondulaciones acumulativas de estas ondas de espacio-tiempo a medida que cruzan el cosmos.
Ahora, un astrofísico asociado con la búsqueda de fondo desarrolló un modelo para detectar agujeros negros supermasivos antiguos, lo que podría ayudar a explicar cómo se forman y evolucionan los agujeros negros. la investigacion fue publicado en las cartas del diario astrofísico.
Los agujeros negros, objetos masivos y densos con tirones gravitacionales tan intensos que la luz no puede escapar de su vecindad, son abundantes. Un estudio reciente estima que 40 quintillones de agujeros negros acechan en el universo observable, bUtah como crecen en agujeros negros supermasivos permanece envuelto en misterio.
El fondo de ondas gravitacionales podría ayudar. A medida que los agujeros negros y otros objetos masivos como las estrellas de neutrones interactúan, sacuden el barco cósmico y generar ondas gravitacionales que ondulan a través del universo.
Esas ondas son captadas en la Tierra por observatorios como el Observatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser (LIGO), que detecta estas ondas casi imperceptibles utilizando espejos y luz láser. La colaboración LIGO-Virgo-KAGRA reanudó sus operaciones el mes pasado con una sensibilidad mejorada.
«Tenemos muy buenas mediciones de las masas de los agujeros negros supermasivos de nuestra propia galaxia y de las galaxias cercanas», dijo Joseph Simon, astrofísico de la Universidad de Colorado en Boulder y autor del estudio, en una universidad. liberar. “No tenemos ese mismo tipo de medidas para galaxias más lejanas. Solo tenemos que adivinar.
En el estudio reciente, Simon calculó las masas aproximadas de los agujeros negros para las galaxias más grandes del universo y modeló el fondo de ondas gravitacionales que esas galaxias podrían crear.
El modelo predijo más galaxias grandes hace miles de millones de años que estudios anteriores, lo que indica que los agujeros negros antiguos pueden haber crecido más rápido de lo esperado.
Esos agujeros negros tendrían que haber sido muy masivos para fomentar galaxias tan grandes, el hallazgo cambiaría la forma en que los astrofísicos piensan sobre la evolución de los agujeros negros. El resultado proviene de un modelo, por lo que las observaciones del mundo real ayudarían a aclarar el asunto.
Un misterio desconcertante de la evolución de los agujeros negros es el escasez de agujeros negros de masa intermedia. Los agujeros negros de masa estelar se detectan regularmente y los agujeros negros supermasivos (miles de millones de veces la masa de nuestro Sol) acechan en el centro de las galaxias, pero los agujeros negros de masa intermedia… simplemente no aparecen.
Supermasivo ni siquiera es el máximo para los agujeros negros. El agujero negro supermasivo en el centro de nuestra Vía Láctea, Sagitario A*, tiene cuatro millones de veces la masa de nuestro Sol. Pero a principios de este año, los astrofísicos encontró un agujero negro 30 mil millones de veces la masa del Sol, clasificándolo como un agujero negro “ultramasivo”; es decir, más de 10 mil millones de veces la masa de nuestro Sol, según la nasa.
Con innumerables agujeros negros en el universo observable pero un golfo que separa los cuerpos pequeños de los muy, muy grandesmedir con precisión las masas de los antiguos agujeros negros supermasivos podría ayudar a explicar cómo crecen estos misteriosos objetos compactos.
“Estamos empezando a ver a partir de una variedad de fuentes diferentes que ha habido cosas bastante masivas en el universo desde muy temprano”, dijo Simon. Simón es parte de la Observatorio Norteamericano de Nanohercios para Ondas Gravitacionales (NANOGrav)una colaboración que busca el trasfondo de las ondas gravitacionales.
La búsqueda de ondas gravitacionales se realiza cronometrando la luz que llega a los observatorios terrestres desde los púlsares, esos objetos que giran rápidamente en el espacio profundo. Los púlsares destellan con luz a medida que giran, lo que permite a los astrónomos usarlos como faros cósmicos (para llevar a cabo la analogía de un océano de ondas gravitacionales). Cuando la luz de los púlsares llega a los detectores terrestres en un momento diferente al esperado, indica que las perturbaciones en el espacio-tiempo cambiaron su sincronización.
NANOGrav anunció una señal que se parecía a la primer vistazo de un fondo de ondas gravitacionales en 2021basado en 12 años de datos de una matriz de sincronización de púlsares.
Scott Ransom, astrónomo del personal del Observatorio Nacional de Radioastronomía y coautor del artículo que describe esos hallazgos, le dijo a Gizmodo en ese momento que: «Podemos obtener mucha información sobre la historia completa del universo y cómo las galaxias se fusionan e interactúan con solo ver esta señal de fondo».
Lo mejor está por venir. A observatorio espacial planeado llamado LISA recientemente despejó la Fase A del ciclo de vida de su misión, lo que significa que eventualmente podría despegar (y entrar en órbita solar). En una escala de tiempo mucho más temprana, la colaboración NANOGrav tiene noticias para compartir, según uno de los collabocientíficos de la ración que se burlaron un anuncio el 29 de junio.
Los comentarios en esa publicación están llenos de especulaciones emocionadas sobre cuáles podrían ser las noticias. Independientemente de lo que sea, lo cubriremos.
Más: He aquí: la primera imagen del agujero negro central de nuestra galaxia