Por primera vez, se ha observado la colisión más extrema en el cosmos. Si los núcleos son lo suficientemente masivos, los agujeros negros supermasivos pueden quedar atrapados en la atracción gravitacional. ¿Los agujeros negros se fusionan para formar un agujero negro super-supermasivo? ¿Los dos agujeros negros supermasivos giran, retroceden y luego se disparan? Bueno, parece que ambos son posibles, pero los astrónomos ahora tienen evidencia observacional de que un agujero negro fue expulsado de su galaxia madre después de chocar con un primo más grande.
La mayoría de las galaxias en el universo observable contienen agujeros negros supermasivos en sus núcleos. Sabemos que se esconden dentro de los núcleos galácticos ya que tienen un enorme dominio gravitacional sobre esa región del espacio, absorbiendo las estrellas que orbitan demasiado cerca. Observaciones recientes de núcleos galácticos muestran estrellas que giran rápidamente alrededor de algo invisible. Calculando las velocidades orbitales de las estrellas, se deduce que el cuerpo invisible que orbitan es algo muy masivo; Un agujero negro supermasivo de cientos de millones de masas solares. También son la fuente de cuásares brillantes en galaxias jóvenes activas.
Ahora, el mismo grupo de investigación que realizó el sorprendente descubrimiento de la estructura de un toro molecular de un agujero negro al analizar la emisión de luz eco de un destello de rayos X (que se origina de la materia estelar que cae en el disco de acreción del agujero negro supermasivo) ha observado uno de estos agujeros negros supermasivos expulsados de su galaxia madre. ¿Qué causó este increíble evento? Una colisión con otro agujero negro supermasivo más grande.
Stefanie Komossa y su equipo del Instituto Max Planck de Física extraterrestre (MPE) hicieron el descubrimiento. Este trabajo, que se publicará en Letras de revistas astrofísicas el 10 de mayo, verifica algo que solo se ha modelado en simulaciones por computadora. Los modelos predicen que a medida que dos agujeros negros de rotación rápida comienzan a fusionarse, se emite radiación gravitacional a través de las galaxias en colisión. Como las ondas se emiten principalmente en una dirección, se cree que los agujeros negros retroceden, al igual que la fuerza que acompaña al disparo de un rifle. La situación también se puede considerar como dos trompos, cada vez más cerca hasta que se encuentran. Debido a su alto momento angular, las partes superiores experimentan una "patada", expulsando muy rápidamente las partes superiores en las direcciones opuestas. Esto es esencialmente lo que se piensa que hacen dos agujeros negros supermasivos, y ahora se ha observado este retroceso. Además, la velocidad del agujero negro expulsado se ha medido analizando las amplias líneas de emisión espectroscópicas del gas caliente que rodea el agujero negro (su disco de acreción). El agujero negro expulsado viaja a una velocidad de 2650 km / s (1647 mi / s). El disco de acreción continuará alimentando el agujero negro retrocedido durante muchos millones de años en su viaje solo por el espacio.
Apoyando la evidencia de que este es realmente un agujero negro supermasivo en retroceso, Komossa analizó la galaxia madre y descubrió que emitía rayos X de gas caliente desde el lugar donde tuvo lugar la colisión del agujero negro.
Ahora Komossa y su equipo esperan responder a las preguntas que este descubrimiento ha creado: ¿Se formaron y evolucionaron conjuntamente galaxias y agujeros negros en el Universo temprano? ¿O había una población de galaxias que habían sido privadas de sus agujeros negros centrales? Y si es así, ¿cómo fue la evolución de estas galaxias diferente de la de las galaxias que conservaron sus agujeros negros?
Se espera que los esfuerzos combinados de los observatorios en la Tierra y en el espacio puedan usarse para encontrar más de estos "superkicks" y comenzar a responder estas preguntas. El descubrimiento de las ondas gravitacionales también ayudará, ya que se prevé que este evento de colisión lave el Universo en poderosas ondas gravitacionales.
Fuente: MPE News
