Una señal extraña en el zumbo de fondo creada por una fusión entre dos agujeros negros Podría ser la primera detección de un sistema de tres agujeros negros de masa estelares bloqueados en un vals gravitacional.
Según un nuevo análisis de datos de la colaboración Ligo-Virgo-Kagra, datos de un binario de 2019 agujero negro La colisión mostró signos de una aceleración anómala que sugiere la presencia de un tercero agujero negro.
“Este es el primer descubrimiento internacional de evidencia clara de un tercer objeto compacto en un binario agujero negro Evento de fusión ” dice el astrónomo Wen-Biao Han de la Academia de Ciencias de China.
“Revela que los agujeros negros binarios en GW190814 pueden no haberse formado de forma aislada, pero fueron parte de un sistema gravitacional más complejo, que ofrece información significativa sobre las vías de formación de los agujeros negros binarios”.
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Desde la primera detección de olas gravitacionales De vuelta en 2015los científicos han catalogado algunos 300 más o menos fusiones -Eventos en los que los agujeros negros binarios finalmente completan su descomposición orbital y chocan, se unen en un objeto y envían ondas gravitacionales que se extienden a través del tejido del espacio-tiempo.
Los astrónomos pueden analizar las señales en esas ondas para determinar las masas de los agujeros negros involucrados, con algunas fusiones insinuando lo que llamamos fusiones jerárquicas, una serie de fusiones que conducen a agujeros negros más grandes y más grandes.
Esto se debe a que los agujeros negros de masa estelar tienen un límite de masa superior en la formación: el punto en el que una estrella masiva se vuelve supernova y arroja sus capas externas, dejando un núcleo que se derrumba bajo su propia gravedad para convertirse en un agujero negro.
Por encima de cierta masa de estrella, todo el kit y kaboodle explotan por completo, núcleo y todo, sin dejar nada más que escombros, así que si un agujero negro se detecta por encima de ese límite, los científicos inferen que dijeron agujero negro es el producto de una fusión previa.
GW190814 no involucró un agujero negro por encima del límite de masa. Por el contrario, se cree que uno de los agujeros negros involucrados es el más pequeño de su tipo jamás detectadotan pequeño que se tambalea al borde de ser un estrella de neutrones – Solo 2.6 veces la masa de nuestro propio sol.
El otro agujero negro involucrado fue significativamente más grande, alrededor de 23 masas solares. Esta relación de masa está fuera de lo que se predice para los modelos de evolución estelar: generalmente se espera que los objetos binarios consistan en dos objetos de tamaño comparable.
Un equipo dirigido por Shu-Cheng Yang de la Academia de Ciencias de China cree que esta relación de masa es indicativa de un pasado complicado; Un par de agujeros negros que se unieron por la atracción gravitacional de un tercer objeto mucho más grande, alrededor del cual el binario orbita.
Entonces, analizaron más de cerca el onda gravitacional datos. Un par de agujeros negros que orbitan un tercio más grande debe exhibir una aceleración adicional a lo largo de la línea de visión debido al movimiento orbital alrededor del tercero agujero negro. Los investigadores resolvieron cómo se manifestaría esto, luego compararía su modelo con los datos de GW190814.
Según su modelo, los datos sugieren una aceleración de la línea de visión de 0.0015 veces la velocidad de la luz en el vacío, con un nivel de confianza de alrededor del 90 por ciento, insinuando la presencia de un tercero, invisible agujero negro.
https://www.youtube.com/watch?v=f_4az5n7a1s FrameBorDer = “0 ″ PERTER =” Acelerómetro; Autoplay; portapapeles-escritura; Media encriptada; giroscopio; imagen en imagen; Web-SHARE “referRerPolicy =” Strict-Origin-when-Cross-Origin “PermishFullScreen>Este resultado podría significar que agujero negro Las fusiones pueden, al menos en algunas circunstancias, tener lugar en circunstancias mucho más complicadas de lo que sabíamos. Incluso puede haber más indicios de estas circunstancias complicadas que se esconden en los datos, esperando que alguien desarrolle las herramientas para discernirlos.
Además, el hallazgo proporciona más evidencia de fusiones jerárquicas, validando la existencia de agujero negro Trinarios en los que pueden tener lugar las fusiones.
Se espera que la próxima observación de los observatorios de onda gravitacional Ligo-Virgo-Kagra proporcione una gran riqueza de nuevos datos sobre agujero negro fusiones. Tal vez también arrojará algo de luz sobre los entornos en los que tienen lugar, y las diferentes formas en que agujero negro Las interacciones pueden desarrollarse en todo el universo.
La investigación ha sido publicada en Las cartas de la revista astrofísica.