En la búsqueda de agujeros negros “jerárquicos”

Los agujeros negros, detectados por su propia señal de onda gravitacional cuando chocan con otros agujeros negros, podrían ser el producto de colisiones pasadas entre padres. Aún no se ha insinuado tal evento, pero los científicos de la Universidad de Birmingham en el Reino Unido y la Universidad Northwestern en los EE. UU. Creen que nos estamos acercando a rastrear los primeros agujeros negros llamados ‘piramidales’.

En un artículo de revisión publicado en Nature Astronomy, el Dr. David Gerosa de la Universidad de Birmingham y la Dra. Maya Fischbach de la Universidad Northwestern, sugieren que los resultados teóricos recientes combinados con modelos astrofísicos y datos registrados de ondas gravitacionales permitirán a los científicos interpretar con precisión la onda gravitacional. Señales de estos eventos.

Desde que los detectores LIGO y Virgo detectaron la primera onda gravitacional en septiembre de 2015, los científicos han producido interpretaciones cada vez más sofisticadas y precisas de estas señales.

Ahora hay una fuerte actividad para demostrar la existencia de las llamadas ‘fusiones jerárquicas’, aunque se cree que el descubrimiento en 2019 de GW190521, la fusión de agujeros negros más grande jamás descubierta, es el candidato más prometedor hasta ahora.

“Creemos que la mayoría de las ondas gravitacionales detectadas hasta ahora son el resultado de colisiones de agujeros negros de primera generación”, dice el Dr. Girosa. Pero creemos que existe una buena posibilidad de que otros contengan restos de fusiones anteriores. Estos eventos tendrán firmas de ondas gravitacionales distintas que indican masas más altas y un giro inusual causado por la colisión original “.

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Comprender las características del entorno en el que se pueden producir estos organismos también ayudará a reducir la búsqueda. Este debería ser un entorno con una gran cantidad de agujeros negros y un entorno lo suficientemente denso como para contener agujeros negros después de que se fusionen, de modo que pueda seguir adelante y fusionarse de nuevo.

Estos podrían ser, por ejemplo, cúmulos de estrellas nucleares o discos de acreción, que contienen el flujo de gas, plasma y otras partículas, que rodean las regiones compactas en el centro de las galaxias.

“La colaboración entre LIGO y Virgo ya ha detectado más de 50 eventos de ondas gravitacionales”, dice el Dr. Fischbach. “Esto se expandirá a miles en los próximos años, dándonos muchas oportunidades para descubrir y confirmar objetos inusuales como agujeros negros piramidales en el universo”.

Referencia:

  1. David Girosa y Maya Fischbach. Fusiones jerárquicas de agujeros negros de masa estelar y sus firmas de ondas gravitacionales. Astronomía natural, 2021; DOI: 10.1038 / s41550-021-01398-w

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