Históricamente, los agujeros negros que los astrónomos han encontrado vienen en dos tamaños distintos: agujeros negros estelares (también conocidos como colapsares), que nacen de la implosión de estrellas moribundas y tienen un rango de masa de 5 a varias decenas de su masa estelar, y supermasivo. agujeros negros, que tienen un rango de masa de millones a miles de millones de nuestro Sol. Sin embargo, encontrar un agujero negro con un rango de masa que se encuentre entre los dos ha sido extremadamente raro. Hasta hoy, eso es. 

Un equipo internacional de astrónomos que trabaja con la Colaboración Científica del Observatorio de Ondas Gravitacionales de Interferometría Láser (LSC) y la Colaboración Virgo anunció el miércoles que han observado, por primera vez en la historia, directamente las ondas gravitacionales generadas por la formación de una masa intermedia. agujero negro (IMBH) – uno con 142 veces la masa de nuestra estrella local. El equipo utilizó los dos sensores LIGO en Estados Unidos, así como el tercero ubicado en Italia para realizar la observación. Han apodado la onda gravitacional, GW190521.

Como explicó el profesor asistente de investigación de la Universidad de Vanderbilt, el Dr. Karan Jani, a TechQ, la señal en sí era minúscula, solo cuatro líneas onduladas que duran solo una décima de segundo, pero sus implicaciones para nuestra comprensión del cosmos son inmensas. “Pudimos confirmar que esto se debió a la colisión de dos agujeros negros”, dijo Jani. “Ambos son extremadamente masivos; algo que sabemos que las estrellas no pueden hacer «. 

Los agujeros negros individuales pesaban aproximadamente 85 y 65 veces la masa del sol, respectivamente. Ambos están más allá del límite de peso teórico de los colapsos. Cuando se estrellaron juntos hace seis mil millones de años en una región del espacio a 5 gigaparsecs de distancia, liberaron «ocho masas solares de energía» en forma de onda gravitacional y dieron a luz al IMBH aún más masivo que el equipo detectó, según un Comunicado de prensa de Vanderbilt.

Jani explica que los IMBH existen en lo que se conoce como un «desierto de agujero negro», dado que anteriormente no teníamos ninguna señal confirmada por observación de la existencia de un IMBH. «Simplemente no lo sabemos. como si fuera una brecha en la naturaleza», postuló Jani. «¿Tiene [la naturaleza] cierta preferencia de hacer solo unos pocos agujeros negros en estas diferentes masas?»

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Por supuesto, el universo es un lugar grande y solo porque no hayamos encontrado ningún IMBH hasta la fecha no significa que no los estemos buscando. Los astrónomos han encontrado 305 candidatos potenciales basados ​​en el análisis de más de un millón de imágenes tomadas durante el Sloan Digital Sky Survey. Sin embargo, sus presencias se notaron en base a las emisiones de fuentes de rayos X ultraluminosos (ULX) y el movimiento de cúmulos globulares, nunca observación directa. En 2009, los astrónomos descubrieron uno de esos candidatos luminosos en el borde de la galaxia ESO 243-49 a 290 millones de años luz de distancia (abajo).

NASA / ESA

«Tal detección es esencial», dijo el autor principal Sean Farrell de la Universidad de Leicester en 2009. «Si bien ya se sabe que los agujeros negros de masa estelar son los remanentes de estrellas masivas, los mecanismos de formación de los agujeros negros supermasivos aún se desconocen. La identificación de HLX-1 es, por tanto, un paso importante hacia una mejor comprensión de la formación de los agujeros negros supermasivos que existen en el centro de la Vía Láctea y otras galaxias «.

«Este es un hito en la astronomía moderna y un hito personal después de seis años de investigación intensiva sobre la caza de estos elusivos agujeros negros», dijo Jani. «El sistema que hemos descubierto es tan extraño que rompe una serie de suposiciones anteriores sobre cómo se forman los agujeros negros». Señala que el proceso para hacer un IMBH es 500 veces más raro que el de los agujeros negros estelares o supermasivos, a la par con las probabilidades de interceptar un tiro de pelota de golf de Argentina en pleno vuelo con un segundo tiro de pelota de golf de China.

«Hemos analizado todos los escenarios conocidos que habrían creado este agujero negro, pero todavía no tenemos una explicación concluyente», concluyó. “Lo que sí sabemos con certeza es que cualquier cosa que produzca este agujero negro de masa intermedia es un proceso mucho más raro. Necesitaremos encontrar muchos más para comprender sus orígenes «.