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Astrofísica
Cómo los Agujeros Negros
Supermasivos Se Unen en Parejas Durante las Fusiones de Galaxias
24 de
Julio de 2007.
 Los
cosmólogos piensan que las galaxias crecen por un proceso complejo de
fusiones continuas entre galaxias más pequeñas. Ahora, empleando
supercomputadoras para simular fusiones de galaxias, científicos de
varias instituciones han visto cómo los agujeros negros supermasivos que
contienen se unen en parejas durante estas fusiones.
El trabajo ha sido realizado por investigadores del Instituto Federal de
Tecnología en Suiza, y las universidades de Zurich, Milán-Bicocca,
Stanford, California-Santa Cruz, Washington y McMaster.
La Teoría de la Relatividad General desarrollada por Einstein hace
aproximadamente 90 años, donde se describe el comportamiento de la
gravedad, se ha verificado en muchas de sus predicciones. Sin embargo,
hay una consecuencia trascendental de esta teoría que ha escapado hasta
ahora a la comprobación, y es la existencia de las ondas gravitatorias.
Debido a que la fusión entre dos agujeros negros supermasivos debe
constituir el tipo de evento con la más poderosa emisión de ondas
gravitatorias del universo, resulta de importancia capital averiguar las
condiciones necesarias para que se produzcan tales fusiones.
Un sistema binario de agujeros negros supermasivos está formado por dos
de esos agujeros negros que orbitan alrededor del centro de masas común.
Los agujeros negros pueden fusionarse o no dependiendo de la existencia
de un mecanismo que pueda extraer momento angular de su órbita y reducir
su separación.
Una pareja de agujeros negros supermasivos puede interactuar con las
estrellas o con el gas a su alrededor. Tanto el gas como las estrellas
ejercen una fuerza de fricción sobre los agujeros negros. Esta fuerza de
fricción extrae energía del movimiento orbital de los agujeros negros
supermasivos. Como resultado, la separación entre ellos disminuye
gradualmente. No se ha aclarado si es la fricción de las estrellas o la
del gas la que domina el proceso.
En las simulaciones usando su modelo informático, los científicos
encontraron que cuando las galaxias en proceso de fusión contienen gas,
en la mayoría de los casos sus agujeros negros supermasivos formarán un
sistema binario. Una vez emparejados, los agujeros negros pueden seguir
reduciendo su separación hasta que estén a una distancia equivalente al
diámetro de nuestro sistema solar.
En este punto, los investigadores predicen que deben empezar a producir
ondas gravitatorias muy fuertes. Como la emisión de las ondas extrae
energía de la pareja de agujeros negros, ambos finalmente se unirán,
menos de mil millones de años después de haberse formado el sistema
binario.
Si bien la fusión que los científicos simularon, una en la cual ambas
galaxias tenían masas iguales, es menos probable que una fusión entre
galaxias desiguales, no resulta imposible ni mucho menos. De hecho es el
destino de nuestra propia Vía Láctea. Nuestra galaxia se encuentra en
curso de colisión con la mayor de sus vecinas, Andrómeda, de masa muy
parecida a la de la Vía Láctea. El encuentro tendrá lugar en
aproximadamente tres mil millones de años. El resultado de esta colisión
será la destrucción de los discos respectivos y la formación de una
galaxia elíptica.
Información adicional en:
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