Se cree que los agujeros negros emparejados son comunes, pero han escapado a la detección, hasta ahora.
Los astrónomos Todd Boroson y Tod Lauer, del Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO) en Tucson, Arizona, han encontrado lo que parecen dos agujeros negros masivos que orbitan entre sí en el centro de una galaxia. Su descubrimiento aparece en la edición de esta semana deNaturaleza.
Los astrónomos han sospechado durante mucho tiempo que la mayoría de las galaxias grandes albergan agujeros negros en su centro, y que la mayoría de las galaxias han sufrido algún tipo de fusión en su vida. Pero aunque los sistemas binarios de agujeros negros deberían ser comunes, han resultado difíciles de encontrar. Boroson y Lauer creen que han encontrado una galaxia que contiene dos agujeros negros, que orbitan entre sí cada 100 años más o menos. Parecen estar separados por solo 1/10 de un parsec, una décima parte de la distancia desde la Tierra hasta la estrella más cercana.
Después de que se forma una galaxia, es probable que también se forme un agujero negro masivo en su centro. Dado que muchas galaxias se encuentran en un cúmulo de galaxias, las galaxias individuales pueden chocar entre sí a medida que orbitan en el cúmulo. El misterio es lo que sucede con estos agujeros negros centrales cuando las galaxias chocan y finalmente se fusionan. La teoría predice que se orbitarán entre sí y eventualmente se fusionarán en un agujero negro aún más grande.
"El trabajo anterior ha identificado posibles ejemplos de agujeros negros en su camino hacia la fusión, pero el caso presentado por Boroson y Lauer es especial porque el emparejamiento es más fuerte y la evidencia mucho más fuerte", escribió Jon Miller, astrónomo de la Universidad de Michigan, en un editorial acompañante.
El material que cae en un agujero negro emite luz en regiones estrechas de longitud de onda, formando líneas de emisión que se pueden ver cuando la luz se dispersa en un espectro. Las líneas de emisión llevan la información sobre la velocidad y dirección del agujero negro y el material que cae en él. Si hay dos agujeros negros, se orbitarían entre sí antes de fusionarse y tendrían una firma dual característica en sus líneas de emisión. Esta firma ya se ha encontrado.
El agujero negro más pequeño tiene una masa 20 millones de veces mayor que la del sol; el más grande es 50 veces más grande, según lo determinado por sus velocidades orbitales.
Boroson y Lauer utilizaron datos del Sloan Digital Sky Survey, un telescopio de 2.5 metros (8 pies) de diámetro en Apache Point en el sur de Nuevo México para buscar esta característica firma de doble agujero negro entre los 17,500 quásares.
Los cuásares son las versiones más luminosas de la clase general de objetos conocidos como galaxias activas, que pueden ser cien veces más brillantes que nuestra galaxia, la Vía Láctea, y alimentados por la acumulación de material en agujeros negros supermasivos en sus núcleos. Los astrónomos han encontrado más de 100,000 cuásares.
Boroson y Lauer tuvieron que eliminar la posibilidad de que estuvieran viendo dos galaxias, cada una con su propio agujero negro, superpuestas entre sí. Para tratar de eliminar esta posibilidad de superposición, determinaron que los cuásares estaban a la misma distancia determinada por el desplazamiento hacia el rojo y que había una firma de una sola galaxia anfitriona.
"El conjunto doble de líneas de emisión amplias es una evidencia bastante concluyente de dos agujeros negros", dijo Boroson. “Si de hecho se tratara de una superposición casual, uno de los objetos debe ser bastante peculiar. Una cosa buena de este sistema binario de agujero negro es que predecimos que veremos cambios de velocidad observables en unos años como máximo. Podemos probar nuestra explicación de que el sistema binario de agujeros negros está incrustado en una galaxia que es el resultado de una fusión de dos galaxias más pequeñas, cada una de las cuales contenía uno de los dos agujeros negros ".
LEAD IMAGE CAPTION (más): concepción artística del sistema binario de agujero negro supermasivo. Cada agujero negro está rodeado por un disco de material que gira gradualmente en su agarre, liberando radiación de los rayos X a las ondas de radio. Los dos agujeros negros completan una órbita alrededor de su centro de masa cada 100 años, viajando con una velocidad relativa de 6000 kilómetros (3,728 millas) por segundo. (Crédito P. Marenfeld, NOAO)
Fuente: NOAO
