Los agujeros negros pueden quedar atrapados por el gas interestelar

Los agujeros negros supermasivos podrían verse forzados a colisionar por el suave tirón del gas interestelar, según sugiere una nueva simulación por ordenador. Estas son buenas noticias para un experimento diseñado para buscar ondas gravitatorias, como las que deberían emitirse cuando colisionan agujeros negros.

Un par de agujeros negros agitan el gas conforme giran en espiral entre sí en una simulación por ordenador (Ilustración: Lucio Mayer et al.)

Los agujeros negros con masas de millones o incluso miles de millones de Soles se hallan frecuentemente en el centro de las galaxias. Las galaxias colisionan a menudo y se fusionan, y es extraño encontrar una galaxia con más de un monstruoso agujero negro en su corazón, por eso los científicos sospechan que los agujeros negros en galaxias en colisión también se fusionan.

Esto, sin embargo, no es seguro. Algo debe decelerar los dos agujeros negros gigantes, o se mantendrían orbitando a distancia el centro de la galaxia.

Rastros de gas

Las simulaciones por ordenador han sugerido que un gas denso podría proporcionar el tirón necesario. No funcionaría como la resistencia del viento común – después de todo los agujeros negros tragarán cualquier gas que alcance su horizonte de eventos.

En lugar de ésto, un agujero negro deja un rastro de gas denso tras él, tirando hacia el interior por la gravedad del agujero, y la gravedad de este gas más denso tira sobre el agujero. De forma gradual se va decelerando, los dos agujeros negros van girando en espiral hacia el centro de la galaxia y finalmente se fusionan.

Aún hay dudas, debido a que nadie había demostrado que una fusión de galaxias dejaría a los agujeros orbitando en un gas lo bastante denso, perolas nuevas simulaciones por ordenador han reforzado esta idea. Lucio Mayer del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zurich lideró el equipo que llevó a cabo las simulaciones

El equipo simuló la fusión de dos galaxias similares a nuestra Vía Láctea, teniendo en cuenta el comportamiento de las estrellas, el gas y la materia oscura, así como los dos agujeros negros, que empiezan a unos 300 000 años luz de distancia entre ellos.

Fusión final

Encontraron que una gran cantidad de gas de las dos galaxias – suficiente para formar 3 mil millones de soles – termina en la región central de la galaxia fusionada junto con los dos agujeros negros.

Tras esto, le lleva un millón de años al gas el arrastre para mover a los agujeros negros a sólo unos pocos años luz el uno del otro. Observa este video de los agujeros negros agitando el gas en la simulación.

La simulación no tiene la suficiente resolución para ver qué sucede luego, pero el experto en agujeros negros Chris Reynolds de la Universidad de Maryland en College Park, Estados Unidos, quien no es miembro del equipo, dice que sería razonable suponer que los agujeros negros continuarán acercándose.

Cuando los agujeros negros estén un poco más cerca de su separación final en la simulación, empezarán a generar ondas gravitatorias – ondulaciones en el espacio-tiempo que portan energía – lo que entonces garantizaría una fusión final, dice.

Las fuertes ondas gravitatorias de tales colisiones podrían ser detectables por una misión propuesta por la NASA.

Un trío de naves llamadas Antena Espacial de Interferómetro Láser, o LISA, se ha diseñado para ser sensible a las ondas gravitatorias de baja frecuencia, con periodos de entre 100 y 1000 segundos, en el rango de lo esperado de una colisión entre agujeros negros supermasivos. Podría lanzarse para el año 2015.


Autor: David Shiga
Fecha Original: 7 June 2007
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Comment (1)

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