Si dos agujeros negros se fusionan en el medio del espacio y no hay nadie alrededor para verlo, ¿realmente sucede?
Hasta la fecha, la única forma en que los astrónomos han presenciado de manera concluyente la fusión de los agujeros negros es a través de la emisión de ondas gravitacionales, ondas sutiles en el tejido del espacio-tiempo. Esas fusiones carecían de contrapartida en el espectro electromagnético: sin auge, sin destellos, sin supernova, sin luz alguna.
Esos agujeros negros fusionados eran asuntos relativamente pequeños, con agujeros negros no mayores que unas pocas docenas de veces la masa del sol. Sin embargo, las fusiones de agujeros negros mucho más grandes, los supermasivos, podrían ir acompañadas de un espectáculo de luces fantástico. Si pudiéramos capturar las ondas gravitacionales y electromagnéticas del mismo evento, se abriría una ventana completamente nueva para estudiar la naturaleza de la gravedad extrema.
Ilustración artística de ondas gravitacionales creadas al fusionar agujeros negros. Crédito: LIGO / A. Simonnet.
La forma más fácil de detectar los agujeros negros gigantes que se fusionan es identificar los discos de acreción brillantes que rodean a cada uno de ellos (conocidos como núcleos galácticos activos o AGN), según un nuevo artículo que apareció recientemente en la revista preprint arXiv . De hecho, es posible que ya tengamos en nuestras manos un candidato que pronto será una fusión con la radiogalaxia 0402 + 379. Pero encontrar esos pares es dolorosamente difícil, ya que requiere horas de observaciones detalladas y algunos golpes de suerte.
Otro método es buscar la variabilidad de la salida de luz de un AGN. A medida que los agujeros negros orbitan y se acercan constantemente entre sí, la salida de luz total cambiará de forma casi regular. Un candidato con este enfoque es el blazar OJ 287, que se ilumina aproximadamente cada 12 años.
Por último, los astrónomos pueden detectar la fusión de los agujeros negros a través del desplazamiento Doppler de la luz emitida por el par, incluso si no pueden discernir los agujeros negros individuales. Esto es similar a la técnica utilizada para identificar exoplanetas alrededor de estrellas distantes.
Los autores del artículo enfatizan que recién ahora estamos comenzando en todo este negocio de la “astronomía de ondas gravitacionales”, y tenemos mucho trabajo por hacer antes de que podamos detectar una fusión masiva de agujeros negros en el acto. Pero si lo hiciéramos , sería una mina de oro en la escala de las observaciones de la explosión de kilonova , una oportunidad única para estudiar las propiedades de la gravedad en uno de los entornos más extremos del cosmos.
Referencia:
T. Bogdanovic y col . “ Contrapartes electromagnéticas de fusiones masivas de agujeros negros ”. preimpresión de arXiv 2109.03262 (2021).
Fuente: Universe Today , por el Dr. Paul M. Sutter.
