Una nueva perspectiva a los agujeros negros binarios

El centro de una galaxia es un lugar muy concurrido, lleno de estrellas alrededor de un agujero negro masivo. Cuando las galaxias colisionan, se pone aún peor,  ya que los agujeros negros se atraen entre sí y esa fusión crea un objeto todavía más monstruo.

Una vez que se crea, el monstruo enloquece. La fusión hacer  que el agujero negro atraiga las estrellas circundantes. Allí encuentra alimento, fragmentando y engullendo estrellas a un ritmo rápido. Según una nueva investigación dirigida por Nick Stone y Avi Loeb del Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica, los próximos estudios del cielo podrían ofrecer a los astrónomos una manera de detectar un agujero negro engullendo una estrella “en el acto.”

Antes de la fusión, como dos agujeros negros girando alrededor entre sí, el centro galáctico se convierte en una especie de cuchilla de licuadora. Su fuerte gravedad curva el espacio, enviando ondas conocidas como ondas gravitacionales. Cuando los agujeros negros se fusionan, emiten ondas gravitatorias más fuertes en una dirección. Esta desigualdad empuja al agujero negro en la dirección opuesta, como el motor de un cohete.

“Este empuje  es muy importante. Ya que puede colocar al agujero negro en una región donde antes las estrellas estaban a una distancia segura”, dice Stone.

“Esencialmente, el agujero negro puede pasar de morir de hambre a disfrutar de un buffet libre”, añade.

Cuando las fuerzas de marea estiran de una estrella, sus restos crean una espiral alrededor del agujero negro, rompiendose y se friccionando entre sí, calentándose lo suficiente como para brillar en forma de ultravioleta o rayos-X. El agujero negro se ilumina de modo tan brillante como una supernova, antes de que poco a poco su brillo se vaya extinguiendo.

Es importante destacar que uno de estos agujeros negros masivos  errantes, puede llegar a tragarse muchas más estrellas que un agujero negro que habite en el centro de una galaxia. Un agujero negro estacionario devora una estrella cada 100.000 años. En el mejor de los casos, un agujero negro errante podría devorar una estrella cada década. Esto daría a los astrónomos una mejor oportunidad de detectar la mayor parte de estos eventos, sobre todo en instalaciones como Pan-STARRS o el Gran Telescopio de Investigación Sinóptica .

La captura de la señal de una estrella destruida es un buen comienzo. Sin embargo, los astrónomos  desean combinar esa información con datos de ondas gravitacionales de la fusión agujero negro. La Antena Espacial Interferómetro Láser(LISA), una futura misión diseñada para detectar y estudiar las ondas gravitacionales, podrían proporcionar esos datos.

Las mediciones de ondas gravitatorias a grandes distancias son muy precisas (pueden recoger un 1 por ciento). Sin embargo, no proporcionan coordenadas precisas. La interrupción de marea de una estrella permitirá a los astrónomos determinar la galaxia que contiene un agujero negro binario recientemente fusionado.

Mediante la correlación de corrimiento al rojo de la galaxia (un cambio en su luz que es causada por la expansión del universo), con una distancia precisa, los astrónomos pueden deducir la ecuación de estado de la energía oscura. En otras palabras, pueden aprender más sobre la fuerza que está acelerando la expansión cósmica, y que domina la masa cósmica.

“En lugar de utilizar “candelas estándar”, como las supernovas, un agujero negro binario sería un “sirena standard”. “Su uso, podría crear la regla cósmica más precisa posible “, declaró Loeb.

Encontrar un agujero negro binario también permitiría a los teóricos explorar un nuevo régimen de la teoría general de la relatividad de Eistein.

“Podría poner a prueba la relatividad general en un régimen de fuerte gravedad con una precisión sin precedentes”, asegura Loeb.

Su trabajo fue publicado en la edición de marzo de 2011 de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Con sede en Cambridge, Massachusetts, el Centro Harvard-Smithsoniano para Astrofísica (CfA) es una colaboración conjunta entre el Observatorio Astrofísico Smithsoniano y el Observatorio del Harvard College. Los científicos del CfA, organizados en seis divisiones de investigación, estudian el origen, evolución y destino último del universo.

Autor: David A. Aguilar y Christine Pulliam

Enlace original: Newly Merged Black Hole Eagerly Shreds Stars