Los astrónomos ven luz de un agujero negro por primera vez

A medida que dos agujeros negros orbitan cerca uno del otro, comenzarán a girar alrededor del otro y eventualmente se fusionarán en una bestia cósmica más grande. Las fusiones de los agujeros negros son típicamente detectadas por señales de ondas gravitacionales que actúan como ondas de espacio y tiempo.

Sin embargo, una reciente fusión entre dos agujeros negros produjo algo bastante desconocido para estos objetos masivos y oscuros: la luz.

El evento de la fusión se detalla en un estudio publicado el jueves en la revista Physical Review Letters.

Cuando dos agujeros negros se fusionan, liberan una inmensa cantidad de energía que es emitida como ondas gravitacionales, y estas fusiones son la fuente más fuerte de ondas gravitacionales en todo el universo.

Los agujeros negros orbitan uno alrededor del otro, arremolinándose más cerca hasta que se fusionan en uno.

El 21 de mayo de 2019, el Observatorio de Ondas Gravitatorias del Interferómetro Láser de la Fundación Nacional de Ciencia (LIGO) y el detector europeo Virgo capturaron la señal de ondas gravitatorias de la fusión de dos agujeros negros.

Al mismo tiempo, los científicos de la Instalación Transitoria Zwicky (ZTF) de Caltech detectaron lo que parecía ser una llamarada de luz que salía de un par de agujeros negros que se estaban fusionando en la misma región donde se detectaron las ondas gravitacionales.

El evento fue apodado S190521g, y marca la primera vez que se observó la luz de una fusión de agujeros negros.

«Este agujero negro supermasivo estuvo burbujeando durante años antes de esta llamarada más abrupta», dijo en un comunicado Matthew Graham, profesor investigador de astronomía en Caltech y científico del proyecto para ZTF. «La llamarada ocurrió en la escala de tiempo correcta, y en el lugar correcto, para coincidir con el evento de la onda gravitacional».

¿Pero cómo la fusión de estos dos objetos privados de luz produjo una llamarada? Parece improbable, ya que los agujeros negros son seres oscuros por naturaleza, un vacío espacial donde ni siquiera la luz puede escapar de la atracción de su gravedad.

Sin embargo, algunos astrónomos han teorizado sobre la posibilidad de una fusión de agujeros negros emisores de luz.

Los agujeros negros están rodeados por un disco de material, gas y estrellas. Después de que un par de agujeros negros se fusionan en un agujero negro más grande, ese nuevo chico grande experimenta una pequeña patada que lo envía en una dirección aleatoria y atraviesa el gas del disco circundante, según los investigadores.

La reacción del gas a ese repentino y veloz agujero negro que lo atraviesa es lo que crea una brillante llamarada que es visible con los telescopios.

La llamarada es visible días después del evento de fusión, y se desvaneció lentamente durante un período de un mes después. Para cuando los investigadores volvieron a observar la llamarada de luz más allá, ya se había ido.

Sin embargo, esperan atrapar otra llamarada de luz de este agujero negro supermasivo en los próximos años, ya que debería causar que se estrelle contra el disco de gas una vez más y posiblemente producir otra llamarada de luz.

«Los agujeros negros supermasivos como este tienen llamaradas todo el tiempo. No son objetos silenciosos, pero la sincronización, el tamaño y la ubicación de esta llamarada fue espectacular», dijo en una declaración Mansi Kasliwal, profesor asistente de astronomía en Caltech, y coautor del estudio. «La razón por la que buscar bengalas como esta es tan importante es que ayuda enormemente con las preguntas de astrofísica y cosmología. Si podemos hacer esto de nuevo y detectar la luz de las fusiones de otros agujeros negros, entonces podemos clavar las casas de estos agujeros negros y aprender más sobre sus orígenes».