Un equipo de astrónomos ha logrado calcular la velocidad de giro de un agujero negro supermasivo distante gracias al encuentro casual del objeto con un estrella, que rápidamente destruyó.
Todos los agujeros negros tienen giro, que se desarrollan a través de sus interacciones con otra materia en el espacio. Cuando los agujeros negros crecen mediante la acumulación de materia, pueden girar a mayores velocidades; cuando crecen a través de fusiones con otros objetos masivos, tienden a desacelerarse. En su trabajo reciente, el equipo logró deducir el giro de un agujero negro supermasivo midiendo la oscilación de su disco de acreción después de que una estrella ha sido interrumpida: Palabra cortés para desgarrado por el gigantesco objeto. Descubrieron que el giro del agujero negro era inferior al 25% de la velocidad de la luz: lento. , al menos para un agujero negro. La investigación del equipo fue publicado hoy en la Naturaleza.
“El giro de un agujero negro está ligado a su evolución. Por ejemplo, un agujero negro que creció por acumulación constante de gas sobre Miles de millones de años tienden a tener un alto giro, mientras que un agujero negro que creció mediante fusiones con otros agujeros negros debería tener un giro lento”. dijo Dheeraj Pasham, astrónomo del MIT y autor principal del nuevo artículo, en un correo electrónico a Gizmodo.
Agujeros negros Son regiones del espacio-tiempo con campos gravitacionales tan intensos que ni siquiera la luz puede escapar de ellos más allá de cierto punto, llamado horizonte de eventos. Pero los agujeros negros también atraen una gran cantidad de material hacia sus inmediaciones, lo cual es brillante y permite investigadores para estudiar la física de estos gigantes sombríos. El material, un conjunto de escombros rocosos, polvo y gas, es el material del agujero negro. disco de acreción, y su brillo brillante es lo que hace posible que el Telescopio Horizonte de Eventos imagen directa de agujero negro sombras.
“Existen otros modos en los que los agujeros negros supermasivos (y, por tanto, sus galaxias anfitrionas) pueden crecer con el tiempo, y cada modo tiene un efecto específico. predicción de la distribución del espín”, añadió Pasham. “Por lo tanto, si podemos medir la alteración del espín de los agujeros negros supermasivos, podemos limitar la forma en que (y sus galaxias anfitrionas) crecieron a lo largo del tiempo cósmico”.
Ocasionalmente, estrellas desafortunadas que pasan demasiado cerca de un agujero negro quedan atrapadas por su fuerza de marea y se hacen pedazos; algunas de las Una estrella puede ser lanzada al espacio mientras una parte de ella se estira hasta formar una gran cantidad de material estelar sobrecalentado que se convierte en parte de la disco de acreción del agujero negro.
El gigante giratorio fue detectado en febrero de 2020, cuando la Instalación Transitoria de Zwicky detectó un destello de luz de un objeto a mil millones de años luz. de la Tierra. El equipo estudió la fuente de luz, que creían que era un evento de alteración de las mareas, durante más de 200 días utilizando Telescopio NICER, que observa el cosmos en longitudes de onda de rayos X.
El grupo descubrió que las emisiones de rayos X de la fuente alcanzaban su punto máximo cada 15 días. Esto llevó al equipo a concluir que estos picos ocurrieron cuando el disco de acreción fue alineado directamente con el telescopio. Trabajando hacia atrás desde este aparente bamboleo del disco de acreción, el equipo consideró la La masa aproximada del agujero negro, así como la de la estrella de la que había extraído material. Llegaron a una estimación del giro. del agujero negro mismo.
No es la primera vez que se calcula el giro de un agujero negro; en 2019, un equipo que incluía a Pasham encontró una señal que asociaron con un agujero negro que gira aproximadamente a la mitad de la velocidad de la luz. Sin embargo, como Pasham le dijo a Gizmodo, esa naturaleza de esa señal “sigue siendo un misterio”, mientras que la nueva medición corresponde al giro del agujero negro de acuerdo con teorías relevantes. Un agujero que gira a un cuarto de la velocidad de la luz (167,654,156 millas por hora, o 74,948,114 metros por segundo) sigue siendo muy rápido en En términos simples y humanos, debemos recordar que estos son algunos de los objetos más extremos del universo.
Pasham añadió que un agujero negro no puede girar más rápido que el 94% de la velocidad de la luz, o 630.379.631,62 mph (281.804.910,52 m/s), como Kip Thorne calculó en 1974. Este máximo se debe a la cantidad de torque en el agujero negro generado por la radiación emitida desde el disco de acreción y tragado por el agujero negro. El MIT también produjo un vídeo útil para guiar a la gente a través de los nuevos hallazgos, que puede ver a continuación:
Los destellos de rayos X de objetos distantes en el espacio son a menudo una señal de agujeros negros hasta sus travesuras habituales. En 2021, El equipo, incluido Pasham, determinó que un objeto extraño en el espacio conocido como “la Vaca” pudo haber sido un agujero negro naciendo; en 2022, otro destello de un objeto a 8.500 millones de años luz resultó ser el evento de alteración de las mareas más distante observado hasta ahora, y que vio su agujero negro lanzar un chorro de material sobrecalentado directamente a la Tierra.
El equipo seguirá catalogando los eventos de alteración de las mareas, con el objetivo de descubrir la distribución de giro de los agujeros negros supermasivos. El arco hacia Comprender el universo de los agujeros negros es largo, pero descifrar su física podría ayudarnos a descifrar algunos de los mayores misterios del universo.
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