Se propone un método para detectar agujeros negros dobles

Galaxia espiral NGC 3393 con un par de agujeros negros supermasivos. Crédito rayos X: NASA/CXC/SAO/G.Fabbiano y colaboradores; Crédito óptico: NASA/STScI.

A pesar de que el universo es vasto e infinito, cada cierto tiempo objetos celestes se encuentran e interactúan. Eso es lo que pasa cuando dos galaxias chocan y se fusionan. Tras ese ese evento, se espera que los agujeros negros supermasivos que cada una tiene en su centro, “caigan” al nuevo centro galáctico. Pero antes, muchos de ellos se quedan detenidos en el tiempo –en una danza de titanes- antes de darse el abrazo final.

Aunque se detectan como si fueran uno solo, como están mutuamente orbitándose es difícil determinar cuándo se está frente a una dupla de estas. Por ello Jorge Cuadra, académico del Instituto de Astrofísica de la Universidad Católica (UC), en conjunto con astrónomos de los institutos Max Planck de Física Gravitacional y Radioastronomía, ambos en Alemania, propone un método para poder detectar las parejas o binarias de agujeros negros supermasivos.

El trabajo del equipo busca determinar una forma más precisa que las existentes hasta ahora para solucionar este problema.

El método se centra en la observación del gas que está alrededor de los agujeros. “Cada vez que una estrella cae en el agujero esta se destruye, y se produce un aumento explosivo de luminosidad”, explica el académico UC. “Si fuera un solo agujero negro súper masivo, el reflejo en el gas que lo rodea se vería centrado en un solo punto, pero si son dos, parte del reflejo de esa llamarada se aleja y parte se acerca”.

Como los agujeros están rodeados de gas, al interactuar entre ellos el gas se mueve al compás de la interacción de la gravedad de ambos objetos. Así –y por efecto Doppler o el aparente cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador- vemos una diferencia entre el gas de un costado se acerca a nosotros y el del otro, que se aleja.

Si bien Jorge Cuadra explica que actualmente este método es difícil de aplicarse por la tecnología disponible, en pocos años esto cambiará. “Con el LSST (Large Synoptic Survey Telescope) –que se instalará en el cerro Pachón, en el norte de Chile- tendremos una enorme cantidad de datos y entre los cuales podremos detectar muchos candidatos a este tipo de binarias”, explica.

Con ello, agrega el astrónomo, se podrán entender mejor la dinámica entre las galaxias y sus agujeros negros, así como también los distintos momentos de la historia de las galaxias.

El artículo “Tidal disruptions in circumbinary disks. II: Observational signatures in the reverberation spectra” fue publicado en la edición del 10 de septiembre de 2014 de The Astrophysical Journal.

Fuente: Instituto de Astrofísica PUC