Los astrónomos han estado estudiando los inicios del agujero negro después de encontrar 39 nuevas colisiones cósmicas

El número de eventos de ondas gravitacionales causados ​​por colisiones masivas entre agujeros negros y estrellas de neutrones se ha cuadriplicado. En un conjunto de nuevos artículos, los investigadores de la colaboración LIGO y Virgo catalogaron 39 eventos “nuevos”, uniéndose a los 11 ya detectados desde que se encendieron los detectores de ondas de gravedad LIGO y Virgo en 2015.

Las ondas gravitacionales son ondas en el espacio-tiempo causadas por colisiones entre agujeros negros y otros fenómenos cósmicos extremos. Cuando los cuerpos cósmicos masivos se unen, liberan una cantidad excepcional de energía, lo que hace que la onda se mueva desde su ubicación. Esta ola finalmente inundó la Tierra y los detectores de ping en los EE. UU. (LIGO) e Italia (Virgo). La detección de ondas gravitacionales ha revolucionado la forma en que vemos el universo y ha ayudado a los científicos a comprender algunos de los objetos más desconcertantes del universo.

Nuevo catalogo, anunciado el miércoles, se conoce como GWTC-2 e incluye un total de 50 eventos, incluidas fusiones de agujeros negros, fusiones de estrellas de neutrones y posibles colisiones entre un agujero negro y una estrella de neutrones. Entre el 1 de abril y el 30 de septiembre de 2019 se detectaron treinta y nueve eventos LIGO y Panna recibieron una serie de actualizaciones, lo que aumenta su sensibilidad.

La actualización del catálogo incluye algunas de las colisiones espaciales más extremas jamás detectadas, incluidas uno presentado en septiembre que creó un agujero negro 150 veces más masivo que el sol, el más grande hasta la fecha, y una conexión particularmente inusual entre un agujero negro y un “objeto misterioso” esto no parece corresponder a descubrimientos anteriores.

Pero la onda madre de fusión ha emocionado a los astrónomos de ondas gravitacionales porque les proporciona una gran cantidad de nuevos datos para estudiar la naturaleza misma de estas colisiones cósmicas extremas.

Animación que muestra las 50 ondas gravitacionales detectadas desde 2015.

Zoheyr Doctor / Universidad de Oregon / Colaboración LIGO-Virgo

“Es como la diferencia entre encontrar un solo hueso de Iguanodon y encontrar cientos de fósiles de Iguanodon”, explica Eric Thrane, astrofísico de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia, e investigador principal del Centro de Investigación Australiano OzGrav, que estudia las ondas gravitacionales.

En un nuevo artículo de preimpresión enviado a Astrophysical Journal Letters, la colaboración estudió 47 de los 50 eventos y analizó las propiedades físicas de las fusiones de agujeros negros.

“Los agujeros negros son objetos fascinantes porque son muy simples”, dice Thrane. “Solo tienen dos números que los describen: su masa y su rotación”.

La rotación de un agujero negro se puede determinar mediante una señal de onda gravitacional. Esto les da a los científicos una ventana sobre cómo los agujeros negros se encuentran y caen entre sí en el espacio profundo y revela cómo se encontraron.

Los agujeros negros se forman cuando las grandes estrellas colapsan unas sobre otras. A veces, dos estrellas orbitan una alrededor de la otra en una forma llamada “binaria”. Con el tiempo, pierden su masa y finalmente mueren, colapsando para formar agujeros negros. Pero continúan orbitando hasta que chocan y forman un agujero negro mucho más grande. En este caso, la rotación no cambia, apunta en la misma dirección.

Por otro lado, si los agujeros negros vagaran por el espacio en densos cúmulos de estrellas, por sí mismos, luego chocaran entre sí, la teoría sugiere que su rotación se estropearía. “Cuando eso sucede, es de esperar que la rotación vaya en diferentes direcciones”, dice Thrane.

Es importante que gracias a la cantidad de nuevas observaciones se pueda ver la cooperación de LIGO y Virgo ambos tipos de agujeros negros.

“Estamos llegando al principio, de donde vienen los agujeros negros [and] cómo se unen y se unen ”, dice Thrane.

La última observación de LIGO y Virgo, O3b, tuvo lugar entre el 1 de noviembre de 2019 y el 27 de marzo de 2020 y luego se detuvo debido a una pandemia de coronavirus. Los datos de este período se están analizando actualmente y ampliarán el catálogo de eventos de ondas gravitacionales, lo que nuevamente respaldará nuestra comprensión de las colisiones cósmicas extremas.

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