Colisionando agujeros negros no siempre son tan parejos como los científicos esperaban, según un chirrido cósmico que los astrónomos han desconcertado durante un año.
El 12 de abril de 2019, los detectores de ondas gravitacionales captaron una señal de ondas espacio-temporales causadas por colisiones de agujeros negros, que en sí mismos han desaparecido innovador a casi mundano En los últimos cinco años. Pero a medida que los científicos estudiaron la detección más de cerca, se dieron cuenta de que no coincidía con las señales que habían visto hasta ahora.
En lugar de dos agujeros negros igualados, la nueva detección pareció ser provocada por una fusión desigual en la que un agujero negro era tres o cuatro veces más masivo que el otro. Científicos afiliados al Observatorio de ondas gravitacionales del interferómetro láser (LIGO) anunció el descubrimiento 18 de abril en una reunión en línea de la American Physical Society.
"Es una observación poco probable", dijo Maya Fishbach, candidata al doctorado en la Universidad de Chicago que presentó el nuevo descubrimiento, durante su charla. "Es un evento excepcional porque simplemente no lo hubiéramos esperado en base a esos primeros 10 agujeros negros binarios".
Los científicos estudiaron esas 10 fusiones durante las primeras dos carreras de observación de LIGO, realizadas entre 2015 y 2017. Cada vez, sin importar cuán grande sea la colisión, los dos agujeros negros involucrados eran del mismo tamaño. Entonces, solo semanas en la tercera carrera de observación de LIGO En 2019, apareció la nueva señal informada y cambió esa tendencia.
"Habíamos detectado varias fusiones de agujeros negros binarios antes, pero nunca una donde el agujero negro más grande es casi cuatro veces más masivo que su compañero", Frank Ohme, científico de LIGO en el Instituto Max Planck de Física Gravitacional en Alemania, dijo en un comunicado. "Está claro que recién estamos comenzando a comprender la diversidad de los binarios de agujeros negros, y estoy emocionado de descifrar los secretos del universo cada día un poco más".
El descubrimiento recientemente anunciado involucró objetos a unos 2.400 millones de años luz de distancia, dijo Fishbach, con un agujero negro aproximadamente ocho veces masa de nuestro sol y el otro unas 30 veces la masa de nuestro sol.
"Esto es aproximadamente igual a la proporción de llenar un Oreo regular a [eso] en un Mega Stuf Oreo", Christopher Berry, un científico de ondas gravitacionales en la Universidad Northwestern, escribió en una publicación de blog Sobre la detección. (No se emocione demasiado: "Las investigaciones de las conexiones entre Oreos y la formación de agujeros negros están en curso", agregó).
La detección brinda a los científicos una mejor comprensión de cómo se emparejan los agujeros negros. "Estamos aprendiendo que existen sistemas de este tipo y cuán raros son", Giancarlo Cella, investigador del Istituto Nazionale di Fisica Nucleare en Italia y coordinador de análisis de datos para el homólogo europeo de LIGO, Virgo, dijo en un comunicado. "Esto nos permitirá deducir cómo se formaron".
La tercera carrera de observación de LIGO, que fue interrumpida por la propagación de la pandemia de coronavirus, generó una Tesoro de más de 50 detecciones, dijo Fishbach. Los científicos aún están analizando esas observaciones, por lo que otras fusiones desequilibradas podrían estar escondidas en esos datos. Pero incluso una sola fusión asimétrica cambia radicalmente el rango de pares de agujeros negros que los científicos ahora están preparados para esperar.
"Este evento representa un gran paso adelante en nuestra comprensión de la población", dijo Fishbach.
La nueva investigación se describe en un papel publicado el 18 de abril por la colaboración de LIGO pero aún no publicado o revisado por pares.
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