La colisión de agujeros negros se observó cuando el universo tenía sólo 740 millones de años Astronomía

Se observó por primera vez la colisión de un par de agujeros negros en el universo antiguo. Las observaciones realizadas por el telescopio espacial James Webb revelan la fusión de dos galaxias y los enormes agujeros negros en sus centros cuando el universo tenía sólo 740 millones de años, unos 20 de su edad actual.

El descubrimiento de que las fusiones masivas eran comunes en el universo naciente podría ayudar a explicar cómo los agujeros negros supermasivos como el del corazón de la Vía Láctea alcanzaron dimensiones tan masivas.

El profesor Roberto Maiolino, astrofísico de la Universidad de Cambridge y miembro del equipo detrás de las observaciones, dijo: “Uno de los problemas que tenemos en cosmología es explicar cómo estos agujeros negros pueden crecer tanto. en el pasado sobre devorar materia tan rápidamente”. Grandes o nacemos grandes. Otra posibilidad es que crezcan muy rápidamente al fusionarse.

Hasta ahora no estaba claro si la fusión de galaxias, que ya se ha producido, conduciría también a que los agujeros negros de sus centros se convirtieran en un único agujero cósmico. Modelos recientes sugieren que uno de ellos será expulsado al espacio para convertirse en un “agujero negro errante”.

Las últimas observaciones aprovechan la capacidad del telescopio Webb para llegar a los confines más lejanos del universo, proporcionando así el primer vistazo a las fusiones de galaxias en el pasado distante.

Impresión de un agujero negro supermasivo absorbiendo materia (ilustración artística del quásar J059-4351 impulsado por un agujero negro monstruoso). Foto: ESO/M Kornmesser/EPA

En el proceso de fusión, los agujeros negros devoran enormes cantidades de materia y también liberan mucha energía, y esta actividad tiene características espectroscópicas distintas que permiten a los astrónomos identificarla. Esta actividad reveló la colisión en curso en un sistema llamado ZS7, con uno de los dos agujeros negros cuya masa se estima en 50 millones de veces la masa del Sol.

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“La masa del otro agujero negro probablemente sea similar, aunque es difícil de medir porque este segundo agujero negro está enterrado en gas denso”, dijo Maiolino.

Observaciones posteriores mostraron que de los agujeros negros descubiertos en este período, aproximadamente un tercio parecía estar en proceso de fusionarse. “Este podría ser un canal real para el rápido crecimiento de los primeros agujeros negros”, afirmó.

El profesor Andrew Pontzen, cosmólogo del University College de Londres, que no participó en la investigación, dijo: “Uno de los espacios clave en nuestro libro de historia cósmica es de dónde surgieron los agujeros negros gigantes, millones o miles de millones de veces la masa del Sol”. de.” . ¿Nacen grandes de alguna manera o tienen que construirse a partir de agujeros negros inicialmente más pequeños que chocan entre sí para formar gigantes? Esta es una nueva guía de [the Webb telescope] Indirecto, pero ayuda a sugerir un papel importante de las colisiones de agujeros negros.

En el futuro, los científicos esperan poder realizar mediciones directas de colisiones antiguas utilizando la próxima generación de detectores de ondas gravitacionales, incluida la antena del interferómetro láser espacial. (lisa) La misión, que recientemente fue aprobada por la Agencia Espacial Europea.

Los resultados se publican en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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