Simulando la fusión de una pareja de agujeros negros supermasivos

Esta instantánea de una simulación cósmica muestra una pareja de galaxias en proceso de fusión. Un nuevo estudio muestra lo que les ocurre a los agujeros negros supermasivos que residen en el centro de estas galaxias. Crédito: imagen adaptada de Khan et al. 2016

Cuando las galaxias se fusionan, los agujeros negros supermasivos de sus centros se piensa que se unen, formando un nuevo agujero negro mayor. Los resultados de una nueva simulación demuestran que este proceso puede ser suficientemente rápido como para que podamos observarlo.

Actualmente no se conoce bien cómo se produce la fusión de dos agujeros negros supermasivos en escalas de tiempo razonables. En muchas situaciones y modelos estos gigantes se acercan describiendo espirales uno hacia el otro hasta que la distancia entre ellos es de un parsec, y entonces esta caída se detiene; es lo que se conoce con el nombre del "problema del parsec final".


Pero en un estudio reciente, un equipo de investigadores dirigido por Fazeel Khan (Instituto de Tecnología Espacial de Pakistán) ha presentado una simulación que logra con éxito seguir todo el proceso de fusión. Como resultado, demuestran que los agujeros negros supermasivos pueden fusionarse en escalas de tiempo de sólo decenas de millones de años, que es unos dos órdenes de magnitud más rápido de lo que se estimaba típicamente con anterioridad. Encuentran que la disipación del gas antes de la fusión es importante para crear las condiciones que permiten esta rápida caída.

Los autores también demuestran que el potencial gravitatorio resultante del proceso de fusión de las galaxias no es esférico, lo que resuelve el problema del parsec final ya que las estrellas resultan enviadas a órbitas bajas alrededor de los agujeros negros supermasivos. Las estrellas más alejadas hacen que los agujeros negros pierdan momento angular por fricción dinámica y así continúan precipitándose en espiral uno hacia el otro, incluso cuando no quedan ya estrellas en sus alrededores inmediatos.http://observatori.uv.es/