Se dieron cuenta de uno de los grandes misterios del universo
Los agujeros negros más pequeños en las nubes de gas planas con forma de disco que se mueven en una órbita elíptica alrededor de los agujeros negros gigantes en el medio de las galaxias chocan como bolas de billar, según un comunicado de ELTE. Hasta hace unos años , nuestra principal fuente de información sobre el universo era la luz , hasta que en 2015 LIGO detectó por primera vez las ondas gravitacionales de la colisión de un agujero negro. Una investigación publicada en la revista Nature también ha utilizado esta tecnología.
Los agujeros negros rebotan como bolas de billar
Pero, ¿por qué sorprende que dos agujeros negros no se estén orbitando entre sí? hacen la pregunta. Esto se debe a la naturaleza fundamental de las ondas gravitacionales. Las órbitas de los agujeros negros radiantes se vuelven circulares con relativa rapidez debido a las ondas gravitacionales mucho antes de que colisionen. Investigaciones anteriores han demostrado que las órbitas no circulares son muy raras. Esto plantea la pregunta: ¿por qué podría ocurrir una colisión de agujeros negros ya excepcional en una órbita tan elíptica?
La posible respuesta se encuentra en el centro de las galaxias con un enorme agujero negro millones de veces más pesado que el sol en el centro, y una nube plana de gas en forma de disco girando a su alrededor. Según Bence Kocsis, hay muchos agujeros negros más pequeños en este disco y se mueven a una velocidad tan alta que, debido a su interacción gravitacional, los agujeros negros rebotan entre sí como bolas de billar. En tales condiciones, los dobles circulares no pueden existir, afirma el experto.
Descubrieron uno de los grandes misterios de las ondas gravitacionales y los agujeros negros.
«La presencia de un agujero negro central gigante por sí sola no es suficiente para crear tal entorno. Se ha descubierto previamente que los agujeros negros están dispuestos en un disco grueso debido a su peso. Pero las colisiones frecuentes requieren una estructura aún más delgada. , un ex investigador postdoctoral en la Universidad Eötvös Loránd, demostró que se pueden crear las condiciones necesarias en los núcleos de galaxias donde se encuentra una nube de gas. «Los agujeros negros pueden formar dobles cercanos. Estos objetos a menudo se encuentran con un tercer agujero negro en un baile caótico», dice Kocsis.
Este es solo el comienzo
Hasta ahora, los cálculos han asumido que la interacción de los agujeros negros tiene lugar en tres dimensiones, lo cual es cierto en la mayoría de los casos, pero en este caso se forman principalmente dobles circulares.. “Comenzamos a pensar en qué pasaría si los agujeros negros solo pudieran moverse dentro de una nube de gas plana, lo que corresponde a un entorno bidimensional. Para nuestra sorpresa, encontramos que la formación de órbitas no circulares aumenta dramáticamente, hasta 100 veces Esta teoría encaja perfectamente con la observación de 2019 de que todas las características especiales de la colisión GW190521 pueden explicarse por el hecho de que el proceso tuvo lugar en una nube de gas plana, en el núcleo de una galaxia distante, cerca de un enorme agujero negro, ”, explica Johan Samsing. El descubrimiento también se suma al problema mecánico de muchos cientos de años, el problema de los tres cuerpos. Este proceso también juega un papel crítico en cómo los agujeros negros chocan en los rincones ocultos del universo.
Además de la excentricidad, la teoría de las nubes planas de gas explica automáticamente otras dos sorprendentes propiedades de la colisión GW190521. La gran masa del agujero negro es el resultado de muchos agujeros negros más pequeños apiñados en la nube de gas que sufren múltiples colisiones, aumentando aún más la masa del agujero negro resultante con cada colisión . Estas colisiones sucesivas también aceleran la rotación de los agujeros negros.
Según los investigadores, esto es solo el comienzo . «Los investigadores llevan mucho tiempo tratando de comprender las propiedades de las nubes de gas planas y densas, pero es un problema complicado. El resultado depende en gran medida de las propiedades de las nubes de gas y de cómo se mueven exactamente los agujeros negros en ellas. Colisiones de agujeros negros como GW190521 abrir un nuevo método «La investigación debe continuar, lo que puede conducir a nuevos descubrimientos inesperados», concluye Zoltán Haiman.
