Los agujeros negros pueden aparecer en 'pares perfectos'

 

Teóricamente es posible que los agujeros negros existan en pares perfectamente equilibrados -mantenidos en equilibrio por una fuerza cosmológica- imitando un solo agujero negro, ha revelado un estudio.

Las teorías convencionales sobre los agujeros negros, basadas en la teoría de la relatividad general de Einstein, suelen explicar cómo los agujeros negros estáticos o giratorios pueden existir por sí solos, aislados en el espacio. Los agujeros negros en pares eventualmente se verían frustrados por la gravedad que los atraería y colisionaría entre sí.

Sin embargo, esto es cierto si se supone que el Universo está quieto. Pero ¿qué pasa con uno que está en constante movimiento? ¿Podrían existir pares de agujeros negros en armonía en un Universo en constante expansión, tal vez disfrazados de uno solo?

Los agujeros negros pueden mover sin combustible naves interestelares

Recreación artística de la NASA un agujero negro llamado Cygnus X-1. NASA

La fuerza gravitacional de un agujero negro puede ser aprovechada por una gran nave espacial del futuro para alcanzar velocidades increíbles, suficientemente rápidas para los viajes interestelares.
 Es la hipótesis del profesor David Kipping, líder del laboratorio Cool Worlds de la Universidad de Columbia, expuesta en un artículo publicado en arXiv, en el que aborda una solución al desafío que supone la gran cantidad de tiempo y energía que se necesitaría para enviar una nave espacial en una misión para explorar más allá de nuestro Sistema Solar. "El viaje interestelar es una de las hazañas técnicas más desafiantes que podemos concebir.

Los agujeros negros destierran materia a los vacíos cósmicos

Un corte del cubo generado por la simulación Illustris. Muestra la distribución de la materia oscura con una altura y una anchura de 350 millones de años luz  y una profundidad de 300 000 años luz. Las galaxias se encuentran en los pequeños puntos blancos de alta densidad. Crédito: Markus Haider / Colaboración Illustris.

Vivimos en un Universo dominado por materia que no vemos y, a las escalas más grandes, las galaxias y todo lo que contienen está concentrado en filamentos que se extienden bordeando enormes vacíos. Aunque se pensaba que efectivamente están casi vacíos, un grupo de astrónomos de Austria, Alemania y los Estados Unidos piensa ahora que estos agujeros oscuros podrían contener hasta el 20% de la materia "normal" del cosmos y que las galaxias constituirían sólo el 1/500 del volumen del Universo.

Observando la radiación del fondo cósmico de microondas, los satélites modernos como COBE, WMPA y Planck han refinado gradualmente nuestros conocimientos acerca de la composición del Universo y las medidas más recientes sugieren que consiste en un 4.9% de materia normal (es decir, la materia que constituye las estrellas, planetas, gas y polvo) o 'bariones', mientras que el 26.8% es la misteriosa materia oscura y el 68.3% es la todavía más misteriosa energía oscura.

Los agujeros negros calentaron más el Universo

de Heidelberg Institute for Theoretical Studies

Hasta ahora, los astrofísicos pensaban que los agujeros negros supermasivos sólo tenían influencia sobre sus alrededores inmediatos. Una colaboración de científicos del Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS) y de Canadá y USA han descubierto que el gas difuso del universo puede absorber emisiones de rayos gamma procedentes de los agujeros negros, calentándose mucho. Este sorprendente resultado tiene importantes consecuencias en la formación de las estructuras del universo.http://observatori.uv.es leer mas

Los agujeros negros giran más rápido que nunca en la historia del Universo

Foto: DANA BERRY / STSCI

Dos astrónomos del Reino Unido han descubierto que, en promedio, los agujeros negros gigantes en el centro de las galaxias están girando más rápido que en cualquier momento en la historia del Universo. El doctor Alejo Martínez-Sansigre, de la Universidad de Portsmouth, y el profesor Steve Rawlings, de la Universidad de Oxford, hicieron el descubrimiento con el uso combinado de datos procedentes de radiomedición, rayos X y ópticos. Publican sus hallazgos en la revista Monthly Notices de la Royal Astronomical Society.

Hay pruebas sólidas de que cada galaxia tiene un agujero negro en su centro. Estos agujeros negros tienen masas de entre un millón y mil millones de soles y así se les conoce como supermasivos. No se pueden ver directamente, pero la materia se arremolina alrededor del agujero negro en un disco de acreción antes de su desaparición final. Ese material puede llegar a estar muy caliente y emite rayos X que pueden ser detectados por los telescopios espaciales, mientras que las emisiones asociadas de radio pueden ser detectadas por los telescopios en tierra.

Así como la radiación, chorros gemelos se asocian a menudo con los agujeros negros y sus discos de acreción. Hay muchos factores que pueden causar estos chorros, pero el giro del agujero negro supermasivo se cree que es el más importante. Sin embargo, hay predicciones contradictorias acerca de cómo los giros de los agujeros negros debe estar evolucionando y hasta ahora esta evolución no ha sido bien entendida.

Estos científicos superaron los modelos teóricos sobre el giro de los agujeros negros usando una variedad de instrumentos y se encontró que pueden explicar muy bien la existencia de agujeros negros supermasivos en chorros.

Utilizando las observaciones de radio, los dos astrónomos fueron capaces de probar la población de agujeros negros, deduciendo la propagación de la energía de los chorros. Mediante la estimación de cómo adquieren el material (el proceso de acreción), los dos científicos pudieron deducir la rapidez con que estos objetos están girando.

Las observaciones también proporcionan información sobre cómo los giros de un agujero negro supermasivo han evolucionado. En el pasado, cuando el universo tenía la mitad de su tamaño actual, la práctica totalidad de los agujeros negros supermasivos presentaban un número muy bajo de vueltas, mientras que hoy en día una parte de ellos tienen un número de vueltas muy alto. Así, en promedio, los agujeros negros supermasivos están girando más rápido que nunca.

Esta es la primera vez que ha sido definida la evolución del giro de los agujeros negro supermasivos y sugiere que los agujeros negros supermasivos que crecen por tragar la materia apenas tienden a girar, mientras que los que se fusionan con otros agujeros negros girarán rápidamente. http://www.europapress.esleer mas

Los agujeros negros se 'encienden' cuando chocan las galaxias

Imagen en visible de la fusión de tres galaxias en el sistema NGC 7319 con el agujero negro activo marcado por un círculo.- NASA/SWIFT/NOAO/M. KOSS/R. MUSHOTZKY
Los agujeros negros son más conocidos por absorber materia y energía como sumideros cósmicos que por emitirla, pero desde los alrededores del 1% de los que son supermasivos se emiten cantidades casi inimaginables de energía, lo que resultaba misterioso. Un estudio de un gran número de agujeros negros hecho por el satélite Swift confirma la hipótesis de que se encienden cuando chocan las galaxias .

La emisión intensa que se detecta en el centro o núcleo de una galaxia proviene de las cercanías de un agujero negro con una masa equivalente a entre uno y 1.000 millones la masa del Sol. Algunos de estos núcleos activos, entre ellos los cuásares, son los objetos más luminosos del Universo y llegan a emitir hasta 10.000 millones de veces la energía que emite el Sol.

"Los teóricos han mostrado que la violencia con que se fusionan las galaxias puede alimentar al agujero negro en el centro de la galaxia resultante", señala Michael Koss, director del estudio, que se publicará en la revista The Astrophysical Journal Letters. "El estudio demuestra de forma elegante cómo se encienden los agujeros negros".

Al poder observar el Universo en un rango determinado de los rayos X con el Swift, los astrónomos tuvieron la posibilidad, desde 2004, de detectar directamente los núcleos activos de las galaxias y se remontaron a los que están a 650 millones de años luz. El resultado es que añadieron docenas de estos sistemas a los ya conocidos. Una cuarta parte constan de dos galaxias que están fusionándose o se encuentran muy cerca la una de la otra. "Hasta un 60% de estas galaxias se fusionarán en los próximos 1.000 millones de años. Creemos haber encontrado la prueba del mecanismo predicho por los teóricos", añade Koss en un comunicado de la NASA.

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