19/03/2022

Científics anuncien el descobriment de forats negres binaris supermassius

Els científics anuncien el descobriment de forats negres binaris supermassius: Dos forats negres que orbiten entre si, acabaran fusionant-se.

Troballa clau de la investigació

Un equip d'investigadors de la Universitat de Purdue i d'altres institucions ha descobert un sistema binari de forats negres supermassius, un dels dos únics coneguts. Els dos forats negres, que orbiten entre si, pesen probablement 100 milions de sols cadascun. Un dels forats negres impulsa un raig enorme que es mou cap a l'exterior a una velocitat molt propera a la de la llum. El sistema és tan llunyà que la llum visible que es veu avui es va emetre fa 8.800 milions d'anys.

Tots dos estan separats només entre 200 UA i 2.000 UA (una UA (Unitat astronòmica) és la distància de la Terra al Sol), almenys 10 vegades més a prop que l'únic altre sistema de forats negres binaris supermassius conegut.

Clic per engrandir. Dos forats negres supermassius orbiten entre si en un sistema binari. Estan 10
vegades més a prop l'un de l'altre que els forats negres de l'únic altre sistema binari de forats negres
supermassius conegut. Crèdit: Caltech/R. Hurt, (IPAC)

La separació estreta és significativa perquè s'espera que aquests sistemes es fusionin en algun moment. Aquest esdeveniment alliberarà una enorme quantitat d'energia en forma d'ones gravitacionals, que provocaran ones a l'espai en totes les direccions (i oscil·lacions en la matèria) al seu pas.

Trobar sistemes com aquest també és important per entendre els processos pels quals es van formar les galàxies i com van acabar amb forats negres massius als seus centres. 

L'experiència del professor de Purdue

Matthew Lister, professor de física i astronomia de la Facultat de Ciències de la Universitat de Purdue, especialitza la seva recerca en les àrees següents: nuclis galàctics actius, dolls i xocs astrofísics, quàsars i objectes BL Lacertae, galàxies Seyfert I de línia estreta, interferometria de línia de base molt llarga. L'article ha estat publicat a Astrophysical Journal Letters. L'article està disponible en línia.

Finançament: El suport al programa MOJAVE inclou les subvencions de la NASA-Fermi.

Breu resum de mètodes

Els investigadors van descobrir el sistema per casualitat quan van observar un patró sinusoïdal que es repetia en les variacions de la seva emissió de brillantor de ràdio al llarg del temps, basant-se en dades preses després de 2008. Una cerca posterior de dades històriques va revelar que el sistema també variava de la mateixa manera a finals dels anys 70 i principis dels 80. Aquest tipus de variació és exactament el que els investigadors esperarien si l'emissió en raig d'un dels forats negres es veiés afectada per l'efecte Doppler a causa del moviment orbital en girar al voltant de l'altre forat negre. Matthew Lister, de la Facultat de Ciències de la Universitat de Purdue, i el seu equip van prendre imatges del sistema entre el 2002 i el 2012, però el radiotelescopi de l'equip no té la resolució necessària per resoldre els forats negres individuals a una distància tan gran. Les dades de les imatges donen suport a la hipòtesi dels forats negres binaris i també proporcionen l'angle d'orientació del flux de sortida en raig, que és un component crític en el model de l'article per a les variacions induïdes per Doppler.


Ho he vist aquí.