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Este acontecimiento acaba de ser observado por primera vez.



Cuando dos galaxias que contienen un agujero negro en su centro chocan, es posible que estos se fusionen y sean expulsados.

Stefanie Komossa, del Instituto Max Planck para Física Extraterrestre, ya había puesto en evidencia las etapas previas a la fusión de dos agujeros negros, aunque el acontecimiento no había podido ser observado. Ahora, ella y su equipo han detectado un agujero negro gigantesco a punto de escaparse de su galaxia. Los resultados de esta observación se publican más detalladamente en la entrega del 10 de mayo del Astrophysical Journal Letters.

Una gran parte de las galaxias albergan en su centro un agujero negro, y existe una gran probabilidad que, cuando dos de ellas chocan, induce que los dos agujeros negros puedan pasar muy cerca uno del otro.

Cuando ocurre este acontecimiento, existen varias posibilidades. Ambos agujeros negros pueden satelizarse uno alrededor del otro y quedarse así, como las estrellas binarias. Es sin embargo factible que, en respuesta a diversas reacciones de gravitación con estrellas cercanas o con el polvo interestelar, hubiera pérdida del momento angular que conlleve a una aproximación progresiva de sus órbitas y, al cabo del tiempo al contacto y a la fusión de ambos agujeros negros.

Ejemplo de colisión. Las dos emisiones con direcciones opuestas que parten del centro de la radiogalaxia doble NGC326 parecen haber cambiado de dirección bruscamente. Los astrofísicos imputan este acontecimiento a la colisión de dos agujeros negros. Los chorros apuntaban inicialmente hacia las horas 10 y 4. Ahora apuntan hacia las horas 2 y 8. © National Radio Astronomy Observatory / AUI, observers Murgia et al.; STScI

Esta fusión lleva a la brutal liberación de una cantidad fenomenal de energía bajo la forma de ondas gravitacionales. Pero éstas son emitidas en una dirección, y el agujero negro recibe, por reacción, un impulso en la dirección opuesta. Según las simulaciones, ésta es capaz de propulsarlo a varios millares de kilómetros por segundo, y de hecho, el agujero negro observado por Komossa y su equipo presenta una velocidad de escape de 2.650 kilómetros por segundo. "La fuerza de atracción de la galaxia entera es incapaz de retener un objeto que se aleja a tal velocidad, y el agujero negro se lanza definitivamente hacia el espacio intergaláctico", explica Stefanie Komossa.

Evolución galáctica.

Estas colisiones y fusiones deberían dejar numerosos agujeros negros solitarios, así como galaxias sin agujero negro, en cierta forma desnucleadas.

Pero detectar los agujeros negros es un reto. Su fuerza de atracción pilla en la trampa a todas las ondas electromagnéticas, incluida la luz, que no puede escaparse. De ahí el origen del adjetivo "negro". Pueden ser puestos en evidencia indirectamente sólo, observando su efecto sobre la materia cercana, lo que es posible actualmente sólo en las galaxias próximas a la nuestra, también la búsqueda de un agujero negro en el centro de una galaxia lejana, de lejos las más numerosas, es aventurada.

Esta imagen tomada por el telescopio espacial Chandra en ondas de radio (en rosa) y rayos X (en azul) de Abell 400, un conjunto de dos galaxias en colisión, muestra chorros de onda radio sumergidos en una vasta nube de radiación. Los chorros provienen de la proximidad de dos agujeros negros supermasivos. Estos agujeros negros se encuentran en la galaxia NGC 1128, el cual produjo la fuente de radio gigante 3C 75.© Rayos X: NASA/CXC/AIfA/D.Hudson & T.Reiprich et al. Radio: NRAO/VLA/NRL

La evolución de las galaxias y de los agujeros negros están íntimamente ligados, también los procesos de separación y sus efectos respectivos, constituyen una prometedora vía de búsqueda para el futuro.

Recreación artística de una colisión de agujeros negros.© Chandra/Nasa

Las simulaciones por ordenador muestran que en el momento de una fusión, el nuevo agujero negro no emite necesariamente suficiente energía bajo la forma de ondas gravitacionales para ser expulsado de la galaxia. En este caso, se pone a oscilar alrededor del centro de gravedad del núcleo. Las simulaciones más recientes mostraron que las órbitas estelares se ajustaban entonces a este movimiento de yoyo, arrastrando toda una serie de modificaciones en la estructura de la galaxia.


Para saber más:

El momento angular o momento cinético es una magnitud física importante en todas las teorías físicas de la mecánica, desde la mecánica clásica a la mecánica cuántica, pasando por la mecánica relativista. Su importancia en todas ellas se debe a que está relacionada con las simetrías rotacionales de los sistemas físicos. Bajo ciertas condiciones de simetría rotacional de los sistemas es una magnitud que se mantiene constante con el tiempo a medida que el sistema evoluciona, lo cual da lugar a una ley de conservación conocida como ley de conservación del momento angular.


Traducido para Astroseti.org por Xavier Civit


Crédito de las imágenes: National Radio Astronomy Observatory / AUI, observers Murgia et al.; STScI. NASA/CXC/AIfA/D.Hudson & T.Reiprich et al. NRAO/VLA/NRL. Chandra/Nasa.




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