El agujero negro supermasivo de la Vía Láctea fue creado por una increíble colisión cósmica

Black Hole Merger Concept Art

Arte conceptual de la fusión de agujeros negros
El agujero negro central de la Vía Láctea probablemente surgió de una colisión cósmica, hallazgos respaldados por imágenes del Telescopio Horizonte de Sucesos arrojan luz sobre la formación de agujeros negros y la historia dinámica de nuestra galaxia. Crédito: SciTechDaily.com

Una nueva investigación sugiere que

la vía láctea
La Vía Láctea es la galaxia que contiene nuestro sistema solar y forma parte del Grupo Local de galaxias. Es una galaxia espiral barrada con entre 100.000 y 400.000 millones de estrellas y un diámetro de entre 150.000 y 200.000 años luz. nombre "la vía láctea" La aparición de la galaxia desde la Tierra da como resultado una fina banda de luz que se extiende por el cielo nocturno como leche espumosa.

» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>Ruta de Kiranasupermasivo central

agujero negro
Un agujero negro es un lugar en el espacio donde el campo gravitacional es tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar. Los astrónomos dividen los agujeros negros en tres categorías según su tamaño: agujeros negros miniatura, estelares y supermasivos. La masa de los agujeros negros pequeños puede ser menor que la de nuestro Sol y la masa de los agujeros negros supermasivos puede ser miles de millones de la masa de nuestro Sol.

» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>Agujero negro Se formó al fusionarse con otro agujero negro hace unos 9 mil millones de años.

Este hallazgo utiliza datos del Telescopio Horizonte de Sucesos y ayuda a explicar el rápido giro y la desalineación del agujero negro con la galaxia.

El origen de los agujeros negros supermasivos

El origen de los bien llamados agujeros negros supermasivos (que pueden pesar hasta un millón de veces la masa del Sol y residir en el centro de la mayoría de las galaxias) es uno de los grandes misterios del universo.

Investigadores del Centro de Astrofísica de Nevada UNLV (NCfA) han descubierto pruebas convincentes que sugieren la existencia de un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea, conocido como Sagitario A* (Sgr A*), posiblemente formado por mezcla cósmica. en el pasado. .

Publicado recientemente en la revista Astronomía de la naturalezaEl estudio se basa en observaciones recientes del Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT), que tomó la primera imagen directa de Sgr A* en 2022. EHT, resultado de una colaboración de investigación global, sincroniza datos de ocho observatorios de radio de todo el mundo. Un telescopio virtual gigante del tamaño de la Tierra.

La primera imagen de nuestro agujero negro Sagitario A*
Esta es la primera imagen de Sgr A*, el agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia. Esta es la primera evidencia directa de la existencia de agujeros negros. Fue capturado por el Telescopio del Horizonte de Sucesos (EHT), un conjunto que conecta ocho observatorios de radio en toda la Tierra para formar un único telescopio virtual del «tamaño de la Tierra». El telescopio lleva el nombre del horizonte, el límite de un agujero negro más allá del cual no puede brillar ninguna luz. Crédito: Colaboración EHT

Sagitario A * Investigación de la Creación

Los astrofísicos de la UNLV Yihan Wang y Bing Zhang utilizaron datos de observaciones EHT de Sgr A* para encontrar evidencia de cómo pudo haberse formado. Se cree que los agujeros negros masivos se forman por acumulación de materia a lo largo del tiempo o por la fusión de dos agujeros negros existentes.

El equipo de la UNLV investigó diferentes modelos de crecimiento para comprender la aceleración y desalineación específicas de Sgr A* en relación con el momento angular de la Vía Láctea. El equipo demostró que estas características inusuales se explicaban por un importante evento de fusión que involucraba a Sgr A* y otro agujero negro supermasivo, posiblemente de una galaxia satélite.

«Este descubrimiento allana el camino para nuestra comprensión de cómo crecen y evolucionan los agujeros negros supermasivos», dijo Wang, autor principal del estudio y becario postdoctoral del NCfA en la UNLV. «El alto giro desalineado de Sgr A* indica que puede haberse fusionado con otro agujero negro, cambiando dramáticamente sus dimensiones y dirección de giro».

Utilizando modelos sofisticados, los investigadores modelaron los efectos de la fusión, considerando diferentes escenarios que se alinean con las características de giro observadas de Sgr A*. Sus resultados indican que una fusión con una relación de masas de 4:1 con una configuración orbital altamente inclinada puede reproducir las características de giro observadas por EHT.

Cronología de la fusión e historia galáctica

«Esta fusión ocurrió hace unos 9 mil millones de años, después de que la galaxia Gaia-Encelado se fusionara con la Vía Láctea», dijo Zhang, distinguido profesor de física y astronomía en la UNLV y director fundador del NCfA. «Este evento no sólo proporciona evidencia para la teoría de las fusiones jerárquicas de agujeros negros, sino que también proporciona información sobre la historia dinámica de nuestra galaxia».

Sgr A* está a más de 27.000 años luz de la Tierra, en el centro de la galaxia, y instrumentos sofisticados como el EHT proporcionan imágenes directas que ayudan a los científicos a probar teorías predictivas.

Efectos futuros y detectores de bases espaciales.

Los investigadores dicen que los hallazgos del estudio tendrán implicaciones importantes para futuras observaciones de futuros detectores de ondas gravitacionales espaciales, como la Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA), cuyo lanzamiento está previsto para 2035 y se espera que detecte lo mismo. agujero negro supermasivo. Los agujeros se encuentran en todo el universo.

Cita: «Evidencia de la pasada fusión del Agujero Negro del Centro Galáctico» por Yihan Wang y Bing Zhang, 6 de septiembre de 2024, Astronomía de la naturaleza.
DOI: 10.1038/s41550-024-02358-w

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