Choque de titanes: astrónomos predicen la fusión inminente de dos agujeros negros gigantes
Un grupo de investigadores cree que una fusión cataclísmica de dos agujeros negros gigantes tendrá lugar en cien días
La fusión se produciría en una galaxia a 1.200 millones de años luz de la Tierra
Los agujeros negros podrían desencadenar una explosión de luz en todo el espectro electromagnético
En el centro de una galaxia a 1.200 millones de años luz de la Tierra, los astrónomos dicen haber visto señales de que dos agujeros negros gigantes, con una masa combinada de cientos de millones de soles, se están preparando para una fusión cataclísmica inminente, tan pronto como dentro de 100 días.
El evento, si sucede, sería trascendental para la astronomía, ofreciendo un vistazo de un mecanismo pronosticado desde hace mucho tiempo, pero nunca presenciado, para el crecimiento de agujeros negros. También podría desencadenar una explosión de luz en todo el espectro electromagnético, así como una oleada de ondas gravitacionales y partículas fantasmales llamadas neutrinos.
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El informe científico se ha publicado en el servidor de preimpresión arXiv, por investigadores del Perimeter Institute en Waterloo, Canadá.
Pero la predicción puede ser un espejismo. No está claro que la galaxia observada tenga un par de agujeros negros, y mucho menos un par que está a punto de fusionarse, dice Scott Ransom del Observatorio Nacional de Radioastronomía, quien considera que la evidencia presentada es "bastante circunstancial", según publica la revista Science.
Los científicos no comprenden cómo los agujeros negros crecen tanto
Se cree que los agujeros negros supermasivos acechan en el corazón de la mayoría, si no de todas, las galaxias, pero los teóricos no saben cómo crecen tanto. Algunos absorben esporádicamente el material circundante, calentándolo ferozmente y haciendo que la galaxia brille intensamente como el llamado núcleo galáctico activo (AGN). Pero el goteo de material puede no ser suficiente para explicar el volumen de los agujeros negros. Podrían aumentar de peso más rápidamente a través de fusiones: después de que las galaxias chocan, sus agujeros negros centrales se unen gravitacionalmente en espiral.
Estos pares de agujeros negros no son fáciles de detectar. Los telescopios de rayos X han descubierto un puñado de AGN con dos fuentes centrales separadas y brillantes, pero los supuestos agujeros negros están separados por cientos de años luz y no colisionarían durante miles de millones de años. Una vez que se acercan, es casi imposible separar su luz con un telescopio.
Pero algunos AGN se atenúan y se iluminan regularmente, lo que los astrónomos han argumentado recientemente que es una señal de que albergan pares de agujeros negros que se orbitan entre sí y que regularmente agitan y calientan el material circundante. Sin embargo, algunas de estas oscilaciones periódicas se han desvanecido, lo que cuestiona la interpretación binaria. “Los AGN hacen todo tipo de locuras que no entendemos”, dice Ransom.
Los datos indican una inminente colisión de los agujeros negros
En los datos de un telescopio de exploración en California llamado Zwicky Transient Facility (ZTF), un equipo dirigido por Ning Jiang de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China tropezó con un AGN periódico llamado SDSSJ1430+2303. “Mi primer instinto fue que debía estar relacionado con un par de agujeros negros supermasivos”, dice Jiang.
Luego, los investigadores encontraron algo más: una tendencia que interpretan como un par binario acercándose a una fusión. Los ciclos se iban acortando, pasando de 1 año a 1 mes en el espacio de 3 años. Es “el primer informe oficial de períodos de descomposición que se redujeron con el tiempo”, dice Youjun Lu, astrofísico teórico de los Observatorios Astronómicos Nacionales de China, que no formó parte del equipo.
Los investigadores confirmaron la oscilación de un mes en las observaciones de rayos X del Observatorio Neil Gehrels Swift de la NASA. Si esta tendencia decreciente continúa, los agujeros negros, que según Jiang se acercan tanto como el Sol a Plutón, se fusionarán en los próximos 100 a 300 días, informan en el documento, pendiente de revisión.
La fusión de estos agujeros negros gigantes provocaría un estallido electromagnético
Si la fusión llega a suceder, los observadores podrían tener un día de campo. “Debería haber un gran estallido en todo el espectro electromagnético, desde los rayos gamma hasta la radio”, dice Emma Kun, del Observatorio Konkoly en Budapest, Hungría. Algunos también esperan una avalancha de neutrinos, que el detector IceCube en el Polo Sur (1 kilómetro cúbico de hielo polar equipado con sensores de luz para detectar impactos de neutrinos) podría detectar. Ninguno, sin embargo, es seguro. Algunos predicen un gemido en lugar de una explosión. “Realmente no sabemos qué esperar”, dice Ransom.
Andrew Fabian, de la Universidad de Cambridge, opina en la revista Science que la posibilidad de que tal fusión tenga lugar tan cerca de la Tierra en un año determinado es de una entre 10.000. Es escéptico de que uno sea inminente, pero dice que vale la pena monitorearlo durante unos meses para ver si el reclamo se mantiene. “Los eventos raros suceden”, dice.