Dos agujeros negros supermasivos, muy juntos, encontrados por astrónomos

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Se han visto dos agujeros negros supermasivos dándose un festín con materiales cósmicos cuando dos galaxias en el espacio lejano se fusionan, y son los agujeros negros más cercanos a la colisión que los astrónomos hayan observado jamás.

Los astrónomos vieron a la pareja mientras usaban los telescopios Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, o ALMA, en el desierto de Atacama en el norte de Chile para observar dos galaxias en fusión a unos 500 millones de años luz de la Tierra.

Los dos agujeros negros crecían en tándem cerca del centro de la galaxia coalescente fusionada. Se conocieron cuando sus galaxias anfitrionas, conocidas como UGC 4211, colisionaron.

Uno tiene 200 millones de veces la masa de nuestro sol, mientras que el otro tiene 125 millones de veces la masa de nuestro sol.

Si bien los agujeros negros en sí mismos no son directamente visibles, ambos estaban rodeados por cúmulos brillantes de estrellas y gas incandescente caliente, todo arrastrado por la atracción gravitatoria de los agujeros.

Con el tiempo, comenzarán a girar unos alrededor de otros en órbita, y eventualmente chocarán entre sí y crearán un agujero negro.

Después de observarlos a través de múltiples longitudes de onda de luz, los agujeros negros se encuentran lo más cerca que los científicos hayan visto jamás: solo a unos 750 años luz de distancia, lo que es relativamente cerca, astronómicamente hablando.

Los resultados fueron compartidos en la 241ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana que se llevará a cabo esta semana en Seattle y se lanzará el lunes en Las cartas del diario del astrofísico.

La distancia entre los agujeros negros «está bastante cerca del límite de lo que podemos detectar, por eso es tan emocionante», dijo la coautora del estudio Chiara Mingarelli, investigadora asociada del Centro de Astrofísica Computacional del Instituto Flatiron en la ciudad de Nueva York. ., en un comunicado.

Las fusiones galácticas son más comunes en el universo distante, lo que las hace más difíciles de ver con telescopios terrestres. Pero la sensibilidad de ALMA también pudo observar sus núcleos galácticos activos, las regiones brillantes y compactas de las galaxias donde la materia gira alrededor de los agujeros negros. Los astrónomos se sorprendieron al encontrar un par de agujeros negros binarios, en lugar de un solo agujero negro, comiendo el gas y el polvo levantado por la fusión galáctica.

«Nuestro estudio ha identificado uno de los pares de agujeros negros más cercanos en una fusión de galaxias, y dado que sabemos que las fusiones de galaxias son mucho más comunes en el Universo distante, estos binarios de agujeros negros también podrían ser mucho más comunes de lo que se pensaba anteriormente», dijo. dicho. el autor principal del estudio, Michael Koss, científico investigador sénior del Instituto de Investigación Científica Eureka en Oakland, California, en un comunicado.

«Lo que acabamos de estudiar es una fuente en la etapa final de la colisión, por lo que lo que estamos viendo presagia esa fusión y también nos da una idea de la conexión entre los agujeros negros que se fusionan y crecen y eventualmente producen ondas gravitacionales». » dijo. dijo Koss. .

Si los pares de agujeros negros, así como las galaxias fusionadas que conducen a su creación, son más comunes en el universo de lo que se pensaba anteriormente, podría tener implicaciones para la futura investigación de ondas gravitacionales. Las ondas gravitacionales, u ondas en el espacio-tiempo, se crean cuando chocan los agujeros negros.

Todavía tomará unos cientos de millones de años para que este par particular de agujeros negros colisione, pero los conocimientos obtenidos de esta observación podrían ayudar a los científicos a estimar mejor cuántos pares de agujeros negros están cerca de colisionar en el universo.

«Podría haber muchos pares de agujeros negros supermasivos creciendo en los centros de las galaxias que no hemos podido identificar hasta ahora», dijo el coautor del estudio Ezequiel Treister, astrónomo de la Universidad Católica de Chile en Santiago, Chile. en un comunicado. . «Si este es el caso, observaremos frecuentes eventos de ondas gravitacionales causados ​​​​por fusiones de estos objetos en todo el Universo en un futuro cercano».

Telescopios espaciales como el Hubble y el Observatorio de rayos X Chandra y telescopios terrestres como el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, también en el desierto de Atacama, y ​​el Telescopio WM Keck en Hawái también han observado UGC 4211 a través de varias longitudes de onda ópticas. onda de luz para proporcionar una visión más detallada y distinguir entre los dos agujeros negros.

«Cada longitud de onda cuenta una parte diferente de la historia», dijo Treister. «Todos estos datos juntos nos han dado una imagen más clara de cómo las galaxias como la nuestra se han revelado tal como son y en qué se convertirán en el futuro».

Comprender más sobre las etapas finales de las fusiones de galaxias podría proporcionar más información sobre lo que sucederá cuando nuestra galaxia, la Vía Láctea, colisione con la galaxia de Andrómeda dentro de unos 4.500 millones de años.