Els forats negres estel·lars coneguts a la Via Làctia no superen les quinze masses solars, d'acord amb les teories que expliquen la seva formació per col·lapse gravitacional d'una estrella quan es converteix en una supernova. Els astrofísics es sorprenen pel descobriment d’un forat negre que no hauria d’existir, ja que conté al voltant d'unes 70 masses solars.
Fa seixanta anys, la majoria d’astrofísics i físics relativistes no es van prendre seriosament l’existència d’estrelles gravitacionals col·lapsades, derivades dels càlculs de Robert Oppenheimer i els seus col·laboradors a finals dels anys 1930. Fins i tot John Wheeler, que els introduiria el terme "forat negre" i duria a terme investigacions sobre aquestes estrelles compactes als Estats Units en la següent dècada, tenia dubtes inicials. Però igual que el seu company rus Yakov Zeldovitch, les simulacions en ordinadors realitzats a banda i banda de l’Atlàntic els farien canviar d’opinió.
Avui hi ha bones raons per creure que hi ha almenys 100 milions de forats negres estel·lars a la Via Làctia, resultat del col·lapse gravitacional de les estrelles amb més de 8 masses solars al final de la seva vida. En qualsevol cas, això és el que ens explica la teoria de la evolució estel·lar i el fet que amb el progrés de l’astronomia de raigs X, durant uns 50 anys, efectivament hem detectat a la nostra galàxia candidats al títol de forat negre estel·lar. I s'encoratja cada vegada que es detecten emissions a la radiografia d’un disc d’acreció calent que envolta una estrella compacta en un sistema binari i alimentat de gas per una estrella. El primer forat negre d’aquest tipus que es detecta és famós i batejat amb el nom de Cygnus X1.
Fa seixanta anys, la majoria d’astrofísics i físics relativistes no es van prendre seriosament l’existència d’estrelles gravitacionals col·lapsades, derivades dels càlculs de Robert Oppenheimer i els seus col·laboradors a finals dels anys 1930. Fins i tot John Wheeler, que els introduiria el terme "forat negre" i duria a terme investigacions sobre aquestes estrelles compactes als Estats Units en la següent dècada, tenia dubtes inicials. Però igual que el seu company rus Yakov Zeldovitch, les simulacions en ordinadors realitzats a banda i banda de l’Atlàntic els farien canviar d’opinió.
Avui hi ha bones raons per creure que hi ha almenys 100 milions de forats negres estel·lars a la Via Làctia, resultat del col·lapse gravitacional de les estrelles amb més de 8 masses solars al final de la seva vida. En qualsevol cas, això és el que ens explica la teoria de la evolució estel·lar i el fet que amb el progrés de l’astronomia de raigs X, durant uns 50 anys, efectivament hem detectat a la nostra galàxia candidats al títol de forat negre estel·lar. I s'encoratja cada vegada que es detecten emissions a la radiografia d’un disc d’acreció calent que envolta una estrella compacta en un sistema binari i alimentat de gas per una estrella. El primer forat negre d’aquest tipus que es detecta és famós i batejat amb el nom de Cygnus X1.
Es pot estimar la massa de forats negres estel·lars de la Via Làctia, normalment es tracta d’unes deu masses solars (entre 5 i 15 per ser una mica més precisos), que coincideix amb les estimacions procedents dels càlculs que descriuen la formació de aquests forats negres a partir d’una supernova. Entenem així la sorpresa dels astrònoms que acaben de publicar un article a la revista Nature que informava del descobriment a la nostra Galàxia d’un forat negre estel·lar amb una massa estimada, amb alguns dubtes, de (+ 11/13) 68 masses solars.
La física dels forats negres, de Jean-Pierre Luminet. Conferència impartida al
Collège de France el novembre de 2015. © Jean-Pierre Luminet.
Recordeu triar llengua de subtitulació a la configuració del vídeo.
Collège de France el novembre de 2015. © Jean-Pierre Luminet.
Recordeu triar llengua de subtitulació a la configuració del vídeo.
Es va detectar un forat negre amb el mètode de la velocitat radial
LB-1, aquest és el seu nom, forma part d’un sistema binari l’altre component del qual és una geganta blava de 8 masses solars i que es troba a uns 15.000 anys llum del Sistema Solar, tal com s’explica en un article a arXiv, pels membres de l’equip internacional que va fer la seva descoberta. És el resultat d’una campanya d’observacions realitzant mesures espectroscòpiques per tal de fer l’equivalent a les deteccions d’exoplanetes mitjançant el mètode de les velocitats radials.
Aquestes observacions es van obtenir inicialment amb el Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope, o telescopi Guo Shoujing, en resum LAMOST, un telescopi òptic xinès de quatre metres de diàmetre. A continuació, van entrar en joc altres dos grans telescopis per aclarir les dades obtingudes pels astrònoms xinesos, concretament l’Observatori Gran Telescopi Canàries del Roque de los Muchachos (La Palma), el famós Grantecan, i també amb miralls de 10 metres de diàmetre el de l’Observatori WM Keck al Mont Mauna Kea de l’illa de Hawaii.
LB-1, aquest és el seu nom, forma part d’un sistema binari l’altre component del qual és una geganta blava de 8 masses solars i que es troba a uns 15.000 anys llum del Sistema Solar, tal com s’explica en un article a arXiv, pels membres de l’equip internacional que va fer la seva descoberta. És el resultat d’una campanya d’observacions realitzant mesures espectroscòpiques per tal de fer l’equivalent a les deteccions d’exoplanetes mitjançant el mètode de les velocitats radials.
Aquestes observacions es van obtenir inicialment amb el Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope, o telescopi Guo Shoujing, en resum LAMOST, un telescopi òptic xinès de quatre metres de diàmetre. A continuació, van entrar en joc altres dos grans telescopis per aclarir les dades obtingudes pels astrònoms xinesos, concretament l’Observatori Gran Telescopi Canàries del Roque de los Muchachos (La Palma), el famós Grantecan, i també amb miralls de 10 metres de diàmetre el de l’Observatori WM Keck al Mont Mauna Kea de l’illa de Hawaii.
El període orbital de LB-1 és d’uns 79 dies i tot i que no veiem directament en el camp visible el forat negre, encara s'indica la seva presència per les oscil·lacions de la seva estrella companya, fet que provoca desplaçaments per efecte Doppler espectral, com en el cas d'un exoplaneta, per exemple un Júpiter calent, al voltant de la seva estrella. De fet, aquest mètode de detecció d'un forat negre (amb els moviments d'una estrella, no per efecte Doppler) concebut com una estrella invisible ja havia estat previst per un dels precursors de fa més de dos segles. de la teoria del forat negre, el britànic John Michell. L’astrònom no sabia res d’una possible emissió en el domini dels raigs X del disc d’acreció d’un forat negre. De fet, l’astrofísica simplement no existia en aquell moment en què els investigadors només tenien els mètodes d’astrometria, i la mecànica celeste de Laplace i Lagrange per anomenar només aquests dos gegants.
Imatge artística de l'acreció de gas en un forat negre estel·lar d'una estrella blava © Yu Jingchuan,
Planetari de Beijing, 2019. Clic per engrandir.
Planetari de Beijing, 2019. Clic per engrandir.
L’obstacle de les supernoves d'antimatèria
Fa uns anys, els astrofísics ja havien tingut algunes sorpreses a l’hora de determinar la massa de forats negres implicats en les emissions d’ones gravitacionals detectades per Virgo i Ligo. De fet, havia aparegut un enigma des de la detecció de GW150914, la primera font que va produir una ona gravitatòria directament ressaltada a la Terra gràcies a Ligo. L’anàlisi del senyal va demostrar que l’ona va resultar de la col·lisió acompanyada d’una fusió de dos forats negres que formaven un sistema binari (quant a les estimacions més probables de les masses dels dos forats negres) amb respectivament 29 i 36 masses solars. Ja en aquell moment, gairebé no es podia donar compte de forats negres tan massius mitjançant la teoria convencional de l’evolució estel·lar. Des d’aleshores, s’han proposat alguns escenaris exòtics.
En aquest cas, l’enigma sembla encara més difícil de resoldre's si creiem el que Chris Belczynski, un investigador del Centre Astronòmic Nicolaus Copernicus, declara: "El forat negre LB-1 sembla impossible d'explicar... les estrelles prou massives per formar un forat negre "monstre" de 70 masses solars haurien de ser totalment destruïdes per explosions de supernoves amb parells inestables que deixin només gas i pols, i no forats negres!".
En aquest cas, l’enigma sembla encara més difícil de resoldre's si creiem el que Chris Belczynski, un investigador del Centre Astronòmic Nicolaus Copernicus, declara: "El forat negre LB-1 sembla impossible d'explicar... les estrelles prou massives per formar un forat negre "monstre" de 70 masses solars haurien de ser totalment destruïdes per explosions de supernoves amb parells inestables que deixin només gas i pols, i no forats negres!".
Ho he vist aquí.
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquí pots deixar el teu comentari