Ondas de radio muestran agujeros negros.

VLBA revela el primer "binario visual" de agujero negro.
Concepción del artista de dos pares de agujeros negros supermasivos en el centro de la galaxia 0402 + 379, a 750 millones de años luz de la Tierra.
Créditos: Josh Valenzuela / Universidad de Nuevo México

Los astrónomos han realizado la primera detección de movimiento orbital en un par de agujeros negros supermasivos en una galaxia a unos 750 millones de años luz de la Tierra. Los dos agujeros negros, con una masa combinada de 15 mil millones de veces la del Sol, probablemente están separados por tan sólo 24 años luz, muy cerca de tal sistema.

"Este es el primer par de agujeros negros que se ven como objetos separados que se mueven uno con respecto al otro, y por lo tanto hace de éste el primer "binario visual" de agujero negro", dijo Greg Taylor, de la Universidad de Nuevo México. UNM).

Los agujeros negros supermasivos, con millones o miles de millones de veces la masa del Sol, residen en los núcleos de la mayoría de las galaxias. La presencia de dos monstruos en el centro de una sola galaxia significa que la galaxia se fusionó con otra en algún momento del pasado. En tales casos, los dos agujeros negros mismos pueden eventualmente fusionarse en un evento que produciría ondas gravitacionales que ondulan a través del universo.

"Creemos que los dos agujeros negros supermasivos en esta galaxia se fusionarán", dijo Karishma Bansal, estudiante de posgrado en UNM, agregando que la fusión llegará por lo menos millones de años en el futuro.

Imagen del VLBA de la región central
de la galaxia elíptica 0402 + 379 mostrando 
los dos núcleos C1 y C2 identificando 
a los dos agujeros negros supermasivos
orbitando el uno alrededor del otro.
Crédito: Bansal et al., NRAO/AUI/NSF.


La galaxia, una galaxia elíptica llamada 0402 + 379, después de su ubicación en el cielo, fue observada por primera vez en 1995. Fue estudiada en 2003 y 2005 con el VLBA. Basado en encontrar dos núcleos en la galaxia, en lugar de uno, Taylor y sus colaboradores concluyeron en 2006 que contenía un par de agujeros negros supermasivos.

Las últimas investigaciones, que Taylor y sus colegas están reportando en el Astrophysical Journal, incorpora nuevas observaciones VLBA de 2009 y 2015, junto con el re-análisis de los datos anteriores de VLBA. Este trabajo reveló el movimiento de los dos núcleos, lo que confirma que los dos agujeros negros están orbitando entre sí. Los cálculos iniciales de los científicos indican que completan una sola órbita en unos 30.000 años.

"Tenemos que seguir observando esta galaxia para mejorar nuestra comprensión de la órbita y de las masas de los agujeros negros", dijo Taylor. "Este par de agujeros negros nos ofrece nuestra primera oportunidad de estudiar cómo interactúan estos sistemas", agregó.

Los astrónomos también esperan descubrir otros sistemas similares. Las fusiones de galaxias que traen dos agujeros negros supermassivos cerca juntos se consideran un proceso común en el universo, así que los astrónomos esperan que tales pares binarios sean comunes.

"Ahora que hemos sido capaces de medir el movimiento orbital en uno de estos pares, nos anima a buscar otros pares similares. Podemos encontrar otros que son más fáciles de estudiar ", dijo Bansal.

El VLBA.
Un magnífico día permite esta imagen del Very Large Array en Nuevo México en su formación más compacta.
Créditos: NRAO/AUI/NSF


El VLBA (Very Long Baseline Array), parte del Observatorio Long Baseline, es un sistema de radiotelescopio de todo el continente americano que utiliza diez antenas de 240 toneladas distribuidas desde Hawaii a St. Croix en el Caribe. Las diez antenas trabajan juntas como un solo telescopio con el mayor poder de resolución disponible para la astronomía. Ese extraordinario poder de resolución permite a los científicos realizar mediciones extremadamente finas de objetos y movimientos en el cielo, como los realizados para la investigación sobre 0402 + 379.

El Long Baseline Observatory es una instalación de la National Science Foundation, operada bajo el acuerdo de cooperación de Associated Universities, Inc.

Publicado en NRAO el 27 de junio del 2.017.

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